变频泵在日仪原油管道增输中的节能分析

摘要：文中对变频泵的工作原理以及节能降耗进行了简单介绍，对比了日仪线增输前后的输油能耗，通过记录日仪线输量相近时工频泵和变频泵的输油能耗，说明了变频泵在输油生产节能降耗中的重要性。

关键词：变频泵;增输;能耗

日照-仪征原油管道2011年10月10日建成投产，从山东省日照市岚山港区至江苏省仪征市的仪征中转油库，线路总长度为390 km，全线共有五座输油站分别为日照输油站、东海输油站、观音输油站、淮安输油站和仪征末站。管线设计压力为8.5 MPa。日照-仪征原油管道增输是在现有日照、东海、淮安、观音和仪征五座输油站场预留位置增设必要的输油设备、配套工艺管道和设施，以及供配电、自控、通信、土建、消防等配套系统的扩容改造。

1变频泵在输油中的应用

输油泵站是在输油系统中一个很重要的部分，输油泵站的运行成本是很大的，它的能耗在整个输油成本中占据很大的比重，通过新的水力模型或制造技术将输油泵效率提高 1 %是非常困难的事，但是输油泵在运行时其效率下降 10 %以上是可以实现的，提高输油泵的运行效率就显得尤为重要。工况处于经常变化的输油系统是极为普遍的，在这些系统中，如果采用节流调节法势必使能量大量浪费。如果能很好地使用变频调速系统，使输油泵最大限度地在其高效率段运行，尽可能避免扬程的浪费，这样既可以节约大量能源，又可以避免由于管网中输油压力的升高对系统产生的负面影响。

输油泵的选型都是根据最高设计流量和所需扬程选定的，而在实际运行中，系统的耗油量是不断变化的，绝大部分时间里，其耗油量都小于最高设计流量，这势必会使输油泵在效率低下及扬程过剩的情况下运行，造成浪费。变频泵与定速泵相比较，之所以可以节能，是因为它的性能可以随转速的改变而改变，其关系可以根据如下函数计算：

式中：n1 和n2 分别为输油泵调速前后的转速（r /min）;H1和H2 分别为输油泵调速前后的输油泵扬程（m）;N1和N2 分别为输油泵调速前后的输出轴功率（kW）;Q1和Q2分别为输油泵调速前后的输油量。

2日仪线增输运行参数分析

日仪线增输主要是通过增加输油泵来实现，输油泵的具体参数如表1所示：

跟踪日仪线增输后的运行情况，对比增输前的一些运行参数，对不同运行输量下的能耗进行了简要的分析。

2.1日照站输油泵变频运行能耗对比

当运行输量为3 210 m3/h，2 400 万吨每年时，日照站输油泵工频（50Hz）和变频运行（35Hz）。全年节电量为1252*24*350=10 516 800Kwh，按日照站电费1.008 元/Kwh计算，全年节电费用为1 060.09 万元。

当运行输量为3 350m3/h，2 650万吨每年时，日照站输油泵工频（50Hz）和变频运行（40Hz）。全年节电量为901*24*350=7 568 400Kwh，按日照站电费1.008 元/Kwh计算，全年节电费用为762.89 万元。

2.2日仪线淮安站输油泵变频运行能耗对比数据

当运行输量为3 840 m3/h，2 800 万吨每年时，淮安站输油泵工频（50Hz）和变频运行（35Hz）。全年節电量为1 295*24*350=10 878 000Kwh，按淮安站电费0.645 元/Kwh计算，全年节电费用为701.63万元。

当运行输量为4 027 m3/h，3 000 万吨每年时，淮安站输油泵工频（50Hz）和变频运行（45Hz）。全年节电量为452*24*350=3 796 800 Kwh，按淮安站电费0.645 元/Kwh计算，全年节电费用为244.89 万元。

3变频泵运行前后的能耗分析

通过对比日仪线增输前后相同输量时输油能耗，汇总如下表6所示：

通过上表对比增输前后能耗：在月输油量相近的情况下，增输后的5月和6月输油量与2016年3月和12月输油量相近，月能耗却增加了，这与当月所输送油品性质有关。

增输前后相同的运行方式，由于输送油品物性（粘度、密度）的变化，运行流量变化较大，直接影响月输量和综合单耗。油品物性好，会增加月输量，降低综合单耗。增输前，全线5台大泵运行，输送埃斯坡：沙轻=2：1，流量3 541 m3/h，输送沙中：埃克法斯克=1：2 流量3 674 m3/h，流量变化量133 m3/h。增输后，全线6台泵运行（一台45 Hz变频）输送沙轻：芒都=1：2流量3 767 m3/h，输送阿曼：福蒂斯=1：2，流量4 027 m3/h，流量变化量260 m3/h，按变化量100～300 m3/h计算，影响月输量7～21 万吨。

4 结语

在输油生产中，节能降耗一直是一个很重要的指标，它直接关系着输油的成本，对运行方式的研究以及不同输油量时如何实现变频泵与工频泵组合的优化需要我们在日常输油生产中不断地记录和总结，只有把各种运行输量时总能耗对比清楚，才能使输油在最佳工况下运行。

参考文献：

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[2] 王维玲，李同玲.变频泵组合运行方式和节能分析[J].给水排水，2007，33（3）：100-102.

[3] 张玉胜，建华，慧如等.泵站经济运行方式研究[J].水电能源科学，2015，33（4）：164-166.

作者简介：

田远，男，大学本科，工程师，中国石化管道储运有限公司运销处，221008