СТАТЬИ ПО ТЕМАМ

 
 

Автоматизация

ПРИМЕНЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В АСУ ТП УСТАНОВКИ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

информационный сборник "Нефтепереработка и Нефтехимия" / ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, №4/2006
   

 

ПРИМЕНЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В АСУ ТП УСТАНОВКИ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

 

 

Шехтман М.Б., к.т.н., генеральный директор НПФ «КРУГ»
Хачатуров С.Л., начальник отдела НПФ «КРУГ»
Цыбульский А.Д., зам. технического директора Краснодарского НПЗ ЗАО «Краснодарэконефть»


Одной из важнейших задач управления нефтеперерабатывающим предприятием является снижение издержек, а именно технологической составляющей себестоимости переработки.

Одним из способов достижения этой цели является широкое применение частотных преобразователей. В НПФ «КРУГ» накоплен большой практический опыт их использования в составе АСУ ТП ряда нефтеперерабатывающих установок, в том числе на установках первичной переработки нефти. Один из показательных примеров – АСУ ТП установки первичной переработки нефти АТ-2 ОАО «НК РОСНЕФТЬ» – Туапсинский НПЗ».

     Частотные преобразователи применены для управления:

  • воздушными холодильниками на выходе паров бензина с колонн К-1, К-2 (рис. вариант а);
  • насосами на откачке мазута с колонны К-2 (рис. вариант б);
  • насосами на подаче дизельного циркуляционного орошения (ДЦО) в колонну К-2 (рис. вариант в).
Управление частотными преобразователями производится от системы управления стандартным токовым сигналом 4-20мА.

В технологическом процессе предусмотрено применение воздушных холодильников, однако при их работе без частотных преобразователей наблюдаются следующие проблемы:

  • колебание температуры после воздушных холодильников
  • колебание давления в колоннах в зависимости от времени суток и сезонных изменениях температуры окружающей среды
  • необходимость ручного перераспределения потоков между секциями в зимнее время во избежание размораживания труб теплообмена
  • постоянная величина потребления электроэнергии, независимо от температуры окружающей среды.
Применение частотных преобразователей позволило существенно повысить качество управления воздушными холодильниками за счет регулирования частоты вращения вентилятора – исключить влияние на работу воздушных холодильников отрицательных явлений, связанных с колебанием температуры окружающей среды. Изменилась и динамика потребления электроэнергии воздушными холодильниками. Летом, в дневное время, при температуре окружающей среды около 30 oС потребление электрической мощности было практически максимальным, однако в ночное время потребление снижалось на 10 –15 %, а в зимнее время на 15 – 25 %.
Для насосов применены два варианта схем управления частотными преобразователями.

Для насосов на откачке мазута управляющий сигнал от регулятора уровня в колонне К-2 поступает непосредственно в схему управления частотного преобразователя, меняя, в зависимости от уровня, частоту вращения электродвигателя насоса. Качество регулирования уровня заметно улучшилось, при этом колебание расхода мазута стало плавным и незначительным. Кроме того, при работе установки на пониженной нагрузке потребление насосами мощности снизилось на 15-20 %.

Насосы на откачке ДЦО имели большой запас по производительности, и управление частотным преобразователем непосредственно от регулятора расхода было невозможным, так как мощность на насосе снижалась ниже опорной, что приводило бы к остановке насоса. Поэтому на частотные преобразователи этих насосов подаётся управляющий сигнал, который поддерживает потребление мощности на насосе 60-65% от максимального значения, а сигнал от регулятора расхода ДЦО поступает на регулирующий клапан на нагнетании насосов.

Рис. Варианты использования частотных преобразователей в системах регулирования.

(Обозначения: ЧП – частотный преобразователь, Э/дв – электродвигатель, Н – насос)

 

Применение частотных преобразователей для воздушных холодильников и насосов обеспечило достижение следующих результатов:
  • повысилась устойчивость технологического режима в колоннах К-1, К-2;
  • снизилось потребление электроэнергии;
  • снизилась величина пускового тока, так как в частотных преобразователях предусмотрен режим плавного разгона электродвигателя;
  • снизились эксплуатационные расходы, и уменьшилась вероятность аварийной ситуации в результате снижения нагрузки на электродвигатели, что способствует продлению срока службы подшипников и других вращающихся частей;
  • стало возможным исключить из схемы регулирования регулирующий клапан.

Информационный сборник "Нефтепереработка и Нефтехимия" / ЦНИИТЭНЕФТЕХИМ, №4/2006.