海水泵变频运行应用实例.pdf

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1、海水泵变频运行应用实例崔伟永李铭扬乔晓亮(中海浙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，在实际生产中测试单台海水泵变频运行状况以及一工一变海水泵并网运行状况，最终得出了海水泵变频运行的节能效果，说明了海水泵变频运行是接收站节能降耗的重要途径：关键词：海水泵；变频；节能浙江LNG接收站一期共配置了五台海水泵(P一110lA／B／C／D，E)，四用一备，其中海水泵P—1101D为带变频器的离心泵，其余四台均为工频运行模式的离心

2、泵。海水泵为额定电压6300V的高压设备，其额定能力为7550t／}l，额定排出压力为0．346MPag。海水泵是浙江LNG接收站生产装置的重要设备之一，它通过两条90寸的并联GRP总管(一用一备)供应海水至中间介质气化器(IFV)，作为LNG气化所需热量的来源。IFV是以丙烷为中间介质来气化LNG的气化器，该气化器共包括3段换热器。在第一段换热器中，用海水加热丙烷，通过被加热后的丙烷在第二段换热器中加热液化天然气(LNG)，气化后的LNG变成天然气(NG)，在第三段换热器中海水直接加热NG，使输出的天然气达到要求的温

3、度。在日常生产过程中，若IFV的气化外输量与海水泵运行能力不匹配，比如当高压外输量小于175t／ll时，用于热交换的海水将过剩，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耗，是实现接收站节能降耗的重要措施之一。1海水泵运行现状浙江LNG接收站共有五台海水泵，遵循四用一备的原则定期切换运行，防止海水泵因长期未运行而被淤泥淤住。接收站海水泵运行的数量根据中间介质气化器运行数量变化，需要海水泵在保证供水压力不小于0．2MPag的同时调节输出海水流量。目前，浙江LNG接

4、收站在天然气外输流量小于25万Nm3／h时，运行一台海水泵和一套IFV；外输流量大于25万Nm3／}l，小于50万Nm3／h时，运行两台海水泵和两套IFV，外输流量大于50万Nm3／}I，小于75万Nm3，h时，运行三台海水泵和三套IFV。根据实际情况，接收站在一台IFV外输流量为175t／II时，供应7500t／}I的海水完全已足够，但通常海水泵在出口流量8500t／h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，导致海水泵做大量无用功，而变频海水泵的运行恰恰能

5、在一定程度上减小海水泵的无用功。2海水泵变频运行节能效益分析由流体传输设备水泵的工作原理可知：水泵的流量与其转速成正比，水泵的压力(扬程)与其转速的平方成正比，而水泵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三次方成正比。水泵电机转速n=6叫卜s)／P，式中f_频率；s——转差率；P_极对数。根据上述原理可知：降低海水泵的转速，那么其电机功率可以下降得更多。可以设想将海水泵P—1101D供电频率由50Hz降至46Hz，从而可得知P46，Pso=(46／50)3_0．779，即P舶=0．779P50(P为电机

6、轴功率)。当海水泵P一11叭D在额定工况下工频运行时，其电机功率约为1200KW，电机功率为0．779×1200Kw=934．8Kw。换而言之，海水泵P—110lD在46Hz频率下运行可节能约265．2KWH，节能率达到了22．1％。根据上述计算可以知道理论上海水泵运行频率越低，节能效果越好。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正常运行。3变频海水泵运行测试过程及结果分析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IFV和一台海水泵，

7、即可满足外输需求。测试过程在外输任务只需一台海水泵运行时，生产人员对变频海水泵P一1101D进行了测试，测试过程中保持管道特性不变，逐渐降低海水泵P一110lD的运行频率，观察并记录海水泵P一110lD的运行参数，并最终绘制成泵的性能曲线。如图l所示，曲线A50、A48、A46分别为海水泵P一1101D在50Hz、48Hz、46Hz频率下运行时的流量一功率曲线，曲线B50、B48、B46分别为海水泵P一1101D在50Hz、48Hz、46Hz频率下运行时的流量一扬程曲线。压力(^舻誓)ns0O．45B480．40B46

8、～0．3S—A480．30瞒一单台变撅海水泵运行曲线0．2S一⋯m20一r⋯rSS∞60∞65∞功宰(咖)——，1枷f13∞Asof1200—}ll∞B50—{10∞{螂{80070007S008c0085∞9000海水流量(t，h)图1单台海水泵变频运行曲线3．2一工一变海水泵并网测试当下游用气量较大，外输需求量较大时(天然气外