节能设备的先进技术分析及应用 科学论坛 ChinaScienceandTechnologyReview 节能设备的先进技术分析及应用 王 刚 (中国石化胜利油田孤东采油厂采油一矿山东东营257237) [摘要]我们在本文中主要介绍目前节能设备的先进技术和存在的差距，以及在实际现场中出现的种种矛盾，这都需要我们在了解节能设备的 前提下，努力研究，共同探索适合现场的节能产品，完善产品，把学一研一用作为一个整体，不断提高节能设备的节能作用。 [关键词]节能设备耗能节点先进技术 中图分类号：TE9文献标识码：A文章编号：1009—914X(20...

  科学论坛 ChinaScienceandTechnologyReview 节能设备的先进技术分析及应用 王 刚 (中国石化胜利油田孤东采油厂采油一矿山东东营257237) [摘要]我们在本文中主要介绍目前节能设备的先进技术和存在的差距，以及在实际现场中出现的种种矛盾，这都需要我们在了解节能设备的 前提下，努力研究，共同探索适合现场的节能产品，完善产品，把学一研一用作为一个整体，不断提高节能设备的节能作用。 [关键词]节能设备耗能节点先进技术 中图分类号：TE9文献标识码：A文章编号：1009—914X(2009)5(b)一0030—01 引言 孤东采油厂由于多年的高速开发，自然递减加快，老区产量接替减 少，新井更新井越来越少，造成原油生产形势紧张，尤其是电费成本的快 速增长，反过来又制约了原油上产工作，为此，要实现采油厂制定的原油 生产目标和成本不超，就必须首先采取积极的挖潜

  ，做好节能降耗 工作来缓和制约采油厂发展的这一矛盾。因此在操作成本构成中，通过 技术节电，节约成本，反过来继续投入新型节能产品，真正实现“以电养 电”，因此强化节能设备管理、依靠科技降耗，才能实现采油厂节能挖潜 工作。 1、目前抽油机节能改造的原理及先进性 (1)自动调径变矩节能改造。自动调径变矩平衡游梁式抽油机是 在常规游梁式抽油机的基础上，取消了曲柄平衡重，增加了游梁长度，增 设调径杆和拉杆及平衡块，构成一个六杆机构。改造后通过减小匹配减 速器输出扭矩等级和匹配电动机的功率等级来实现节电的目的，同时通 过调整调径杆和拉杆铰接处的平衡块平衡力矩随负荷大小增减的

  新颖，运行平稳，维护保养方便，节 能效果较好。 (2)下偏杠铃节能改造。下偏杠铃节能抽油机是通过偏置变矩技 术原理，在常规游梁式抽油机的游梁尾端下部加装“下偏杠铃型游梁复 合平衡块”，使曲柄平衡机构与偏置变矩机构有机结合在一起的节能抽 油机。通过这种改造，在抽油机运行中，能有效地削减峰值扭矩，改善抽 油机的平衡状况。其特点是变矩范围大、平衡效果好、抽油机寿命长、电 机功率低、节电节能明显、调参简便、操作强度低和操作快捷。 2、电力拖动系统节点分析 (1)变压器分析。S7型配电变压器是80年代初设计投产的一种变 压器，至今已有20年的推广历史。S11型配电变压器是一种新型的节能 变压器，是目前国内经济技术指标先进的油浸式变压器。s11型与同容 量的S7型变压器相比，其空载损耗、负载损耗、空载电流百分比均明显 低于s7型，因而，在同样的运行条件下，S11型比传统的s7型变压器更 节约电能。s11型变压器与S7型变压器相比，同比可节约电量35％，年 运行电费平均降低29．2％。 抽油机用双电压自动调压变压器，是针对抽油机“大马拉小车的而 设计制造的新产品，该变压器虽然自身节电较少，但可以使抽油机供电 系统节电明显，其特点是： 1)保证电动机在额定电压下启动； 2)可提高电动机的启动转矩。应用该变压器，可以保证电动机在 额定电压下启动； 3)转矩的提高可降低变压器和电动机的功率1～3个等级，最大限 度的解决了国内石业抽油机“大马拉小车”的问题； 4)抽油机供电系统综合节电效果明显(18％一25％)，抽油机系统 效率明显提高(3—10个百分点)； 5)变压器一次侧分接开关9位8挡调节，通过调整高压分节开关， 使其低压输出端线压与电机反电势EO接近(差10V以内)，可获取0．95 以上功率因数值，并可保证变电所的出口端和线路末端的抽油机电动机 都基本能在电机反电势点工作，提高了线)抽油机智能节电器。抽油机智能节电器是一种油田抽油动力 系统中的节电保护装置。它采用国际先进的程控器及单片机技术实现 微电脑实时监测抽油机的负载率，运用精确的计算方法，通过动态的测 量与分析，判断出抽油机电机拖动的实际负荷，即抽油机的“满载率”并 根据抽油机负载率的变化以及在满足电机运行转矩的情况下，来选择最 佳功率点，提高抽油机电机的用电。 基本原理：由主机、微电脑控制器、切换组件三大系统组成，通过微 电脑控制系统在线检测，根据用电设备所在地的电压和设备本身的老化 程度，检测出设备所需功率的最佳优化点，然后给用电设备提供合理的 能量，有效改善功率因数，滤除电网电路中的瞬变浪涌，达到节电与保护 的双重效果。 30l科技博览 性能特点： 1)自动的能量优化控制。 2)具有完善的保护及故障显示功能。 3)软启动软停车大大降低了启动电流，同时由于提高了功率因素 从而改变了电网的运行状态，使现在的供电系统能给增加一倍以上数量 的抽油机供电。 技术参数为， 1)电源电压：380V-4-10％； 2)电源频率：50～60Hz 3)节电率：20％～60％ 4)功率因数可提高到：I

  0．8 3、电动机分析： 机采系统改造主要的节能电动机有8种，其特性如表所示。通过比 较测试和各采油厂新技术的应用情况可知，抽油机专用永磁同步电动机 是近几年不断发展不断完善的电动机，节电效果最好。该电机效率高， 启动转矩大，功率因数高，运行电流小。如果使用得当可使其呈容性负 载状态运行，变压器的感性和电动机的容性可以互相补偿，使高压侧线”，这一特性可最大限度的减少线路损耗，减少线路 压降，提高供电质量。 4、节能控制柜选择 (1)可控硅实时调压控制柜。电机在轻载运行时，电机的输出转矩 与负载转矩相平衡，定子电流中的有功分量减少，导致功率因数降低；而 与电压有关的各种损耗基本不变，致使效率也降低。此时，适当降低电 机的定子电压，在保证正常运行的情况下，可使励磁电流和有功损耗都 降低，从而使功率因数和效率都得到提高。该种类型控制柜就是采用可 控硅实时调压技术，使控制柜的输出电压随着载荷的增加而升高，随载 荷的减小而降低。 (2)△一Y切换控制柜。主要有以下三种方式： 1)接触器切换的△——Y控制柜 2)单片机控制接触器切换的△——Y控制柜 3)单片机实时控制可控硅切换的△——Y控制柜 (3)单片机控制可控硅投切的电容补偿柜。该种补偿柜并接在抽油 机的控制柜上，根据抽油机载荷的变化分级自动投切电容量。由于抽油 机在每一个周期内载荷不断地变化，所需电容的补偿量也在不断地变 化，而该补偿柜为有级投切，所以很难作到精确补偿。该补偿柜主要节 约无功功率。在抽油机井场因低压线路较短，无功的节约折合成有功的 节约量也较少。由于并接在抽油机的控制柜上，使得投资增加。因此， 在所需补偿量快速、连续变化的抽油机上不适应使用该补偿柜。 补偿电容的过大会导致抽油机在突然停电时因惯性而拖动电动机 发电电压过高，造成电动机的绝缘损毁、电容易被击穿。因此，电容的补 偿量应严格按实际情况计算的结果来确定，不得过补。 以上几种类型的节能控制柜，根据技术检测中心的统一测试可知： 这些节能控制柜都有一个共性，在电机负载率低于10％时有一定的节 电效果，负载率稍有增加，就看不出节电效果；使用电子线路，技术复杂 程度都很高，井场电工维护不了；野外春、夏、秋、冬风吹日晒及温差的变 化使运行的稳定性和可靠性较差。 几点认识： 1、节能是一个长期的过程，也是一个不断创新的过程。 2、目前节能产品对变压器考虑的较少，需要多研究。 3、节能产品应和所在油田的地层发育特点相结合，这样才能更加显 著。 4、运用技术节电，应用科技产品节电，这是我们实现“以电养电”的 核心问题． 参考文献： 【1】马林等．全面质量管理基本知识．北京：中国经济出版社 【2】李工．动态无功补偿节电技术简介[J]．应用能源技术，2006， (05)． 万方数据 节能设备的先进技术分析及应用 作者： 王刚 作者单位： 中国石化胜利油田孤东采油厂采油一矿,山东,东营,257237 刊名： 中国科技博览 英文刊名： ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN 年，卷(期)： 2009，(10) 被引用次数： 0次 参考文献(2条) 1.马林 全面质量管理基本知识 2.李工 动态无功补偿节电技术简介[期刊论文]-应用能源技术 2006(05) 相似文献(10条) 1.期刊论文 邓亮 浅析我国建筑节能设备与产品的发展 -硅谷2008,(10) 人们对室内环境质量的要求在提高.为满足这种要求,建筑中增设了多种建筑设备系统.因此而带来了建筑耗能的增加.面对能源紧张的局面,节能产品的运用则势在必行,就节能产 品的应用与发展作简单论述. 2.期刊论文 白文亭 天津钢铁:合同能源管理护航节能改造 -电气时代2009,(12) 高耗能企业进行节能改造的需求日益增长,如何找出节能点,选择哪些节能技术和节能设备,采取怎样的模式进行节能改造,最重要的一点是,节能改造项目的资金如何解决,收益怎 么来保障,这些都成为企业节能改造时被困扰的问题. 3.期刊论文 闵翎.Min Ling 谈节能设备TRM25立式辊磨的实用性 -中国建材装备1999,(3) 前言 在水泥行业生产中,粉磨作业耗能是最大的.传统球磨机的能量利用率很低,因此,长期以来人们一直探求能大幅度节能的新技术. 4.期刊论文 高卜.田雨波.王建华Jian-hua FPGA控制的智能化节能设备 -微计算机信息2009,25(2) 目前,城市公共照明已在我国照明耗电中占有很大比重,所以如何在保证基本照明的前提下使耗电量降低成为一大研究难题.本文针对照明耗能设备的特点,采用了自动降压的方式 设计和研制路灯节能系统,优化了节电运行的节能问题.本系统利用FPGA芯片作为控制核心,结合DDS技术直接形成SPWM调制渡来驱动IGBT逆变器,通过改变正弦渡的幅度来调整输出电 压,实现节能效果.系统具有频谱良好,精确度高,体积小,易调整,智能化等优点.另外,在QuartusⅡ,ModelSim的混合仿真环境下,使得设计完全避免了硬件平台的限制,增加了硬件实现 的成功率. 5.会议论文 张保成 严把采购关口 确保选用节能设备 2007 本文介绍经过6年的建设与发展，河北盛华化工有限公司已形成以PVC，烧碱、热电为主导、电石、精细化工、新型建材、四氯化钛产业协调发展，集科研、生产、开发于一体的 现代化氯碱企业，公司各项生产与能源消耗指标不断跻身行业前列。几年以来，由于公司领导对节能工作的高度重视，国家的十大节能措施我们公司结合自身特点先后实施了八项 :到目前为止公司己经彻底淘汰了单一供热锅炉，热电锅炉的S02治理工作正在落实;与市政府协作利用热电厂尾汽实施低真空城市集中供热项目已经于2006年启动，引进意大利伍迪 、瑞士博特技术充分利用余热余压的节能型烧碱技术已经淘汰高耗能的八型隔膜电解设备;电机系统节能已经全面落实:利用PYC生产中的合成炉余热、氯乙烯余热的能量系统优化工 程正在建设;利用PVC生产废弃物的节能建材项目相继投产;绿色照明工程基本到位，能源审计工作己经结束。 6.会议论文 李峻党.李大明 精密剪切技术 2006 @@锻造是耗材耗能大户，下料又是锻造第一道工序，下料质量不仅直接关系到锻件质量，还关系到材料消耗和锻造成本，因此，如何提高下料质量，压缩原材料消耗，降低下料 成本，一直是国内外锻造行业的奋斗目标。国内外发展现状为了实现这一目标，必须彻底改造或更新原有的、落后的生产手段，因此，早在20世纪60年代，工业发达国家中一些著名 企业，就已经生产出具有各自特色的适合锻造下料的节材节能设备。 7.会议论文 曾辉.郑磊.王传军.孙承羲 节能型轿车涂装车间的规划和管理 2006 涂装车间是轿车4大车间(冲压车间、焊装车间、涂装车间、总装车间)中的耗能大户,耗能比例占到60％左右。如何在涂装车间规划时选好节能设备,在涂装车间运行时采取有效 的节能措施,从而有效降低涂装车间的能耗和运行成本,是涂装车间规划和管理必须重点关注的事情。本文探讨了设备节能规划及节能管理。 8.期刊论文 张军.张宗华.Zhang jun.Zhang zong hua 选矿节能降耗途径的思考 -金属矿山2007,(5) 2007年3月总理在政府工作

  中提出要大力抓好节能降耗,保护环境工作,这一工作重点的提出使得企业必须响应节能降耗这一基本国策才能生存及可持续发展.选矿作为 耗能大户冶金工业的中间环节,势必要思考自身如何节能降耗,增加企业经济效益,促进企业发展.在介绍了近年国内外先进的选矿节能设备及工艺后,依据现有工业化的选矿节能设备 和工艺,提出了在选矿厂设计和改造时可采用的节能降耗途径以及这些节能降耗方法的应用实例. 9.期刊论文 刘家洪.杨晓秋.陈明.郭子龙.肖秋涛 高含硫天然气净化厂节能措施探讨 -天然气与石油2007,25(5) 能源短缺是我国国民经济持续快速健康发展的一个长期性制约因素,节能降耗是提高经济增长质量和效益的一条十分重要的途径.目前,我国能源利用率约有32%,比国外先进水平 低十多个百分点.高含硫天然气净化厂由于H2S含量高,溶液循环量大、工艺流程长,公用工程消耗量大,能耗高.对全厂耗能点及耗能关联因素分析,从优化工艺

  、工艺参数、采用 先进节能设备、回收可回收的能量、减少工艺过程能量损失等方面提出了相应的降耗措施,对节能效果明显的措施进行了实例剖析.高含硫天然气净化厂节能的潜力巨大,做好能量的 合理、综合利用,降低能耗,具有较好的经济效益和社会效益. 10.学位论文 王在强 有杆抽油系统地面能耗分析 2006 抽油机是油田主要耗能设备之一，有杆抽油系统地面能耗的研究对油田稳产、节能降耗具有重大的现实意义。在调研国内外有杆泵井抽油系统能耗研究的基础上，文章分别对常 规游梁式抽油机与调径变矩抽油机的运动性能对比、永磁同步电动机节能实验分析、模拟示功图法选择抽油机、地面节能设备优化配置实验等进行了研究。引入了调径变矩抽油机运 动学模型。依据模型的计算结果绘制相关运动曲线，对比分析调径变矩抽油机的节能优点。根据抽油机皮带传动效率模型结合实例计算，分析皮带传动效率。对永磁同步电动机与普 通异步电动机的运行参数进行测试实验研究，对比分析其节能效果。利用模拟示功图数学模型进行实例计算，绘制模拟示功图曲线和曲柄轴扭矩曲线，合理选择抽油机型号。通过节 能电机和地面节能控制装置匹配实验、偏置抽油机优化配置试验、双驴头抽油机优化配置试验，对地面节能设备的优化组合进行研究，提出符合现场实际的节能方案。编制有杆抽油 系统地面能耗分析软件，实现了调径变矩抽油机和常规游梁式抽油机运动曲线的对比、皮带传动效率分析、模拟示功图曲线及曲柄轴扭矩曲线的绘制。研究结果为分析有杆抽油系统 的地面能耗、提高有杆泵抽油系统效率提供了可靠的依据，具有一定的现场指导意义。 本文链接：授权使用：北京航空航天大学(bjhkht)，授权号：4e12e6b8-2421-4da4-98a0-9da400b064e1，下载时间：2010年6月29日

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