ПРИМЕНЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ В АСУ ТП УСТАНОВКИ ПЕРЕРАБОТКИ НЕФТИ

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.

 

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.