输油泵采用变频与节流调节效率和节能的分析对比

刘金艳　叶丹 耿龙建

摘 要：我国国土面积位居世界第三位，石油资源也是非常丰富，但是我国的人口基数过大，人均的石油占有量远低于世界平均水平。所以为了满足国内石油的消耗，我国的石油开采部门扩大了对石油的开采力度。因为我国开采石油所使用的输油泵功耗大、工作效率低，所以扩大了开采力度后所带来的能源耗费和环境污染的问题接踵而来，一跃成为目前我国石油開采行业面临的首要问题。本篇文章通过对国内使用的输油泵进行了详细的分析，并探究了针对严重的能源耗费问题而对输油泵进行改进的方法，以达到节约能源的作用。

关键词：输油泵；变频与节流

从我国的矿产总量来看，我国的石油总量是非常丰富的，由于我国人口众多，人均资源占有量低于世界平均水平。并且我国的矿产能源分布不均衡，有些所在地及其偏僻，开采难度非常高，这就进一步加剧了我国的能源短缺问题，无法满足国内的能源需求。因此，我国决定走可持续发展的道路，通过开发能源的同时节约能源消耗，降低能源的浪费，以达到能源可持续的利用。在油田运输过程中运用高压变频技术对输油泵实行改进，改善输油泵当前能效低、能源耗费严重的问题，从而有效地节约能源、减少能源的浪费。

1 变频器概述及输油泵运行状况

科技在不断的进步，变频器技术也随着科技的进步向前发展，变频器技术在电气传动方面有着较为广泛的应用。电力电子器件随着科技的进步也在不断的发展，电气电子器件性能质量的提高促进了高压变频技术的日益进步。所谓变频器就是将稳定的工频电源变换为另一种不同频率的电源的电子装置，其主要的组成部分有：整流、滤波、逆变、驱动单元等。变频器可以分为多种类别，其分类的依据是其工作原理用途、开关方式等。

输油泵在运行时，根据其工作的环境情况来调节输油泵的流量，通过调节输油泵的出口阀门来达控制流量。输油泵在实际的运行过程中，其出口阀门的开口程度和理论的开口程度有较大的差异，因此就导致了输油泵在运行过程中耗能严重且能效低的问题，此外，这种问题对输油泵的使用寿命也有很大的影响。导致输油泵能耗严重的具体原因是输油泵机组和输送原油的管道不匹配，并且输油泵的电机转速不能够调节。因为输油泵机组的出口阀门的实际情况会造成很大的能源耗费问题，所以需要运用高压变频技术调速。机组工作环境变化后就可以运用变频调节来满足环境状况对输油泵的要求，有效改善了原来出口阀门处的能源损耗情况。

2 输油泵机组变频调速方案设计

在调整输油泵机组时，运用的是高压变频调速系统，高压变频调速系统主要是通过管道输送压力信号来对其进行调整。高压变频调速系统在运用过程当中，要注意其安全性，为了避免发生问题，需要通过相应的技术策略对高压变频调速系统进行调整，保证工作时的安全性。由于保障的系统不同，所采取的措施也不相同，由于要保障在变频系统出现问题时，输油泵还能够正常运作，那就要用绝壁工频、变频手动转换性能，这样就可以有效避免在变频系统出现状况时输油泵也不能够工作。还有很多原因会造成输油系统出现状况，比如扰动问题，这就需要运用开环手动调节的方法，来调整变频装运转的速度，从而保障输油系统的安全性能。除此之外还需要安装紧急停机按钮，在选取自动保护参数方面，需要认真小心的选择，不可粗心，安装的保护装置也不能太多，否则会对系统的工作有不利的影响。当然，变频调速设备不可或缺的报警这一性能，报警功能不仅起着警报的作用，还要对工作过程当中出现的数据信息等进行统计，这样就完成了对节能的理解以及对实际运用情况的了解。变频器在工作过程当中会有较高的热量，所以不可忽视的一个问题就是系统的散热问题，如果环境温度增高10度，那么相应的装置寿命也会变短。谐波对系统也有不利的影响，所以在设计方案时，要把谐波纳入方案中，选择谐波污染小的设计方案，减少谐波对系统对不利影响，有效避免因为谐波而造成的系统损坏，减少电动机的消耗。

3 输油泵机组变频调速方案节能分析

此次主要研究对象是油库，根据单泵变频前后和双泵变频前后对节能进行研究与分析，通过实践证明，此油库在运用变频调速系统一年以后出现了良好的效果，节能作用明显。通过第实验数据的统计与分析，计算出单泵进行变频调速时，节电率为49%，当双泵进行变频调速时，总的节电率是26%。由此可见，运用高压变频器来调节速度，具有能效高且节能的优点，可以有效地节省电力能源的消耗，从而提高此石油产业的经济效益。

4 总结

通过以上的探讨可以得知，输油泵在工作时其电机的转速无法进行调节以及出口阀门的开口差异是导致能源损耗大、能效低的主要原因。运用高压变频技术的改造可以调节电机的转速，有效地改善能源损耗严重的问题，达到节能减耗能源可持续利用的目的。这里使用的变频器经过分析证明，其污染小、能效高，所以值得广泛的推广运用。

参考文献：

[1]刘国豪，杨磊.变频技术在长输管道输油泵机组上的应用[J].油气储运，2012（7）.

[2]李军伟，曲太平.浅谈输油泵变频节能技术分析与运用[J].科研，2016（12）.

作者简介：

刘金艳（1988- ），女，吉林临江人，助理工程师，研究生；研究方向：能源质量管理。