罗克韦尔自动化中压变频器解决方案帮助大庆炼油厂降低能源消耗

　背景

　　在大庆石化炼油厂，3,500吨常压处理生产线一直保持每天8,000到10,600吨原油的稳定流量。

　　但是，原油泵在输送原油过程中消耗大量的电能。为了保持竞争力和低价位，寻找一种更加高效的油泵控制方法来减少能量消耗被列入议事日程。

　　大庆炼油厂所面临的其他问题就是维护成本和停工时间。现有的油泵每隔8,000小时就需要进行例行维护，每年累计停工2天，每天平均经济损失16,438美元。维护量大的是由于不论生产量多少，油泵电机都以全速运行所造成的。

　　以前，大庆炼油厂的工程人员采用阀门节流的控制方法进行控制油泵电机的不间断的高速运转。使用这种方法，位于油泵出口处的节流阀进行时时调节，以满足原油流速变化的负载要求。然而，实践表明，即便是在低负载需求下，能量消耗也很高，加上油泵的持续高速磨损，这一系统效率低下。另外，节流控制方法增加了管道的压力，容易导致原油泄漏，因而需要经常更换密封件。

　　解决方案

　　为了减少过多的电力消耗，大庆炼油厂的油泵电机需要一种可靠的真正的中压（MV）驱动器解决方案。大庆炼油厂最终找到了一种简单可靠的解决方案，就是使用具有一个6KV整流器和一个6KV变流器的罗克韦尔自动化PowerFlex7000MV驱动器，驱动器可以轻易使用6.5KV功率器件进行组合，而不需使用输出变压器。

　　PowerFlex7000采用电流源逆变脉冲调制（CSI-PWM）技术来提供一种具有更少功率装置的简单功率结构。

　　PowerFlex7000具有强大的过流保护能力，而不需要保险丝和熔断电路来保护功率装置，因此，简化了装置的复杂程度。

　　成果

　　根据市场的需求，大庆炼油厂的生产有三种工况（每天9,000吨；每天9,600吨和每天10,500吨）。在实施了罗克韦尔自动化解决方案之后，工厂在保证质量的同时，能量消耗降低了，节约了大量的资金。

　　对于9,000吨的日产量，过去每天油泵电机运转消耗426KW/h，而采用了PowerFlex7000变频器之后只消耗250KW/h。大庆炼油厂每年可以节约电能1,533,312KW/h，也就是每年节约41%的能量消耗。

　　对于9,600吨的日产量，过去每天油泵电机运转消耗527KW/h，而采用了PowerFlex7000改进驱动器之后只消耗370KW/h。大庆炼油厂每年可以节约电能1,370,397KW/h，也就是每年节约30%的能量消耗。

　　对于10,500吨的日产量，过去每天油泵电机运转消耗584.8KW/h，而采用了PowerFlex7000改进型驱动器之后只消耗400KW/h。大庆炼油厂每年可以节约电能1,609,977KW/h，也就是每年节约32%的能量消耗。

　　此外，新的解决方案可以位油泵电机提供过流保护，并且不使用保险丝和熔断电路而简化了驱动器系统。这样每年就可以节约维护费用15,000美元，并且减少了停工时间。

　　大庆炼油厂节约的总费用获得了2年半的项目投资回报（ROI）。

　　在经过了一年多的运行之后，大庆炼油厂的项目非常成功，大庆石化公司举行了现场会议，向兄弟厂家介绍PowerFlex7000改进型变频器。大庆炼油厂的总工吴韩英表示，他对罗克韦尔自动化解决方案的信任是正确的，获得了丰厚的回报。“在我们选择产品时，系统的可靠性是主要的标准，”吴先生说，“A-BCSI-PWM具有优越的功率结构设计方案，方案采用模块化结构，设备部件少并且具有更强的过流保护能力。”

　　“在经过了仔细的技术比较和分析之后，我们决定选择罗克韦尔自动化解决方案。高质量的变频器已经证明了，我们的选择是正确的。”

　　大庆炼油厂位于黑龙江省大庆市，是中国前十位炼油厂之一，每年的毛收入超过1,000万美元。大庆炼油厂成立于1963年，是大庆石化公司的一部分。而大庆石化公司又是中国最大的石油产品提供商中国石化集团的附属机构，实际市场份额达到50％。大庆炼油厂每年生产600,000吨的汽油、柴油、煤油、石蜡以及其他石油产品，市场遍布全中国。

　　挑战

　　自从中国2001年加入世界贸易组织（WTO）之后，廉价进口产品的冲击迫使中国的企业降低产品价格以价格低廉、提高生产效率迎接新的挑战。从而降低生产成本是提供低价商品而又保持有利市场份额的关键因素。