海水泵变频运行应用实例.pdf

设备管理
海水泵变频运行应用实例
崔伟永李铭扬乔晓亮(中海淅江宁波液化天然气有限公司,浙江宁波315800)
摘要:本文通过分析海水泵变频运行可能对海水泵造成的式中f一频率;
影响以及变频运行为接收站带来的节能效益,在实际生产中测
s一转差率;
试单台海水泵变频运行状况以及ーエ一变海水泵并网运行状
P一极对数。
况,最终得出了海水泵变频运行的节能效果,说明了海水泵变
根据上述原理可知:降低海水泵的转速,那么其电机功率
烦运行是接收站节能降耗的重要途径。
可以下降得更多。可以设想将海水泵P-1101D供电频率由
关键词:海水泵;变频;节能
50Hz降至46Hz,从而可得知PPso=(46/50)~=0.779,即P=
浙江LNG接收站一期共配置了五台海水泵(P-1101A/BC/0.79P(P为电机轴功率)。
DE),四用一备,其中海水泵P-1101D为带变频器的离心泵,其
当海水泵P-1101D在额定工况下工频运行时,其电机功率
余四台均为工频运行模式的离心泵。海水泵为额定电压6300V约为1200KW,电机功率为0.779×1200KW=934.8KW。换而言
的高压设备,其额定能力为7550%,额定排出压力为之,海水泵P-1101D在46Hz频率下运行可节能约265.2KWH,
0.346MPag。
节能率达到了2.1%。
海水泵是浙江LNG接收站生产装置的重要设备之一,它通
根据上述计算可以知道理论上海水泵运行频率越低,节能
过两条90寸的并联GRP总管(一用一备)供应海水至中间介质效果越好。但事实上在使用变频海水泵时需根据实际工况及
气化器(IFV),作为LNG气化所需热量的来源。IFV是以丙烷海水泵的运行状况来确定运行频率,方能保证泵与下游用户均
为中间介质来气化LNG的气化器,该气化器共包括3段换热正常运行。
器。在第一段換热器中,用海水加热丙烷,通过被加热后的丙3变频海永泵运行测试过程及结果分析
成天然气(NG),在第三段换热器中海水直接加热NG,使输出的
3.1单台变频海水泵测试
当下游用气量较少,外输需求量不大时,只需要一台IV和
天然气达到要求的温度。
台海水泵,即可满足外输需求。
在日常生产过程中,若IFV的气化外输量与海水泵运行能
测试过程
力不匹配,比如当高压外输量小于175th时,用于热交换的海水
在外输任务只需一台海水泵运行时,生产人员对变频海水
将过剩,会造成大量海水浪费,海水泵将做大量无用功,从而造
泵P-1101D进行了测试,测试过程中保持管道特性不变,逐渐
成单位产值能耗和生产成本增加,因此降低海水泵的用电消
降低海水泵P-1101D的运行频率,观察并记录海水泵P-1101D
耗,是实现接收站节能降耗的重要措施之
的运行参数,并最终绘制成泵的性能曲线。
1海水泵运行现状
如图1所示,曲线A50、A48、A46分别为海水泵P-1101D在
浙江LNG接收站共有五台海水泵,遵循四用一备的原则定50Hz、48Hz、46Hz频率下运行时的流量一功率曲线,曲线B50、
期切换运行,防止海水泵因长期末运行而被淤泥淤住。接收站B48、B46分别为海水泵P-1101D在50Hz、48Hz、46Hz频率下运
海水泵运行的数量根据中间介质气化器运行数量变化,需要海行时的流量一扬程曲线。
水泵在保证供水压力不小于0.2MPag的同时调节输出海水
压力(MPag)
单台变频海水泵运行曲线
流量。
功率(KW)
目前,浙江LNG接收站在天然气外输流量小于25万Nm/h
45
1300
时,运行一台海水泵和一套IFV;外输流量大于25万Nm/h,小
于50万Nmh时,运行两台海水泵和两套IFV,外输流量大于50
0.40
A50
1200
B46
万Nmh,小于75万Nmh时,运行三台海水泵和三套IFV。根
1100
B50
据实际情况,接收站在一台IFV外输流量为175h时,供应
7500Lh的海水完全已足够,但通常海水泵在出口流量8500h
A46
时,也能够保持海水管道压力在0.3MPag以上,完全满足IFV的
海水需求,随之带来的是过剩海水的浪费,导致海水泵做大量
55006000650070007500800085009000
无用功,而变频海水泵的运行恰恰能在一定程度上减小海水泵
海水流量(th)
的无用功。
图1单台海水泵变频运行曲线
2海水泵变频运行节能效益分析
3.2一工一変海水泵并网测试
由流体传输设备水泵的工作原理可知:水泵的流量与其转
当下游用气量较大,外输需求量较大时(天然气外输小时
速成正比,水泵的压力(扬程)与其转速的平方成正比,而水泵流量大于25万Nm),需要运行多台IFV和多台海水泵方能满足
的轴功率等于流量与压力的乘积,故水泵的轴功率与其转速的外输需求。
三次方成正比
测试过程
水泵电机转速n=60(1-s)/P,
在外输任务需要两台海水泵运行时,生产人员对工频海水
172し化2016年6月