[发明专利]装车系统自流管线节能装置以及节能方法

说明书

本发明涉及石油化工、水利工程、能源化工技术领域，具体涉及一种装车系统自流管线节能装置以及节能方法，包括离心泵，所述离心泵的入液口连接着入口管线，离心泵的出液口连接着出口管线，离心泵的动力轴外接电动机，电动机外接四象限变频器，四象限变频器外接电网，四象限变频器上设置负反馈控制器，所述入口管线上分别设置入口流量变送器和入口压力变送器，所述出口管线上分别设置出口流量变送器和出口压力变送器；本发明实现了电动机0转速的能量回收并网，能量利用率高，可实现0‑至额定流量的全流量控制范围，能够对电网反馈电能，降低电网用电负荷；自动化控制，无需人员调节，降低操作工工作量。

技术领域

本发明涉及石油化工、水利工程、能源化工技术领域，具体涉及一种装车系统自流管线节能装置以及节能方法。

背景技术

目前，通过工艺介质的重力势能Ep＝mgh(Ep为重力势能，m为质量，g为地球表面重力加速度，在大多数情况下，h为物体距离参考平面的高度)或动能Ek＝1/2mv²(Ek代表动能，M代表质量，v代表速率)带动透平泵转动，经过减速机(将透平泵转速变速为发电机同步转速)带动发电机转动，在励磁电流的控制下，发电机达到同步转速，并网柜自动识别电网系统参数(发电机电压与系统电压相同，准许电压差不大于5％，即380±5％V或10±5％kV；发电机电压相序与系统电压相序相同；发电机频率等于系统频率，允许频率差不大于0.1Hz，即50±0.1Hz；发电机电压相位与系统电压相位相同)，达到并网条件，并网断路器合闸，向电网输送电能。整个系统的构造主要包括并网柜、发电机、透平泵、减速机、控制系统、电缆和其他附件。

这种系统的主要问题有要求工艺介质必须稳定且发电机达到同步转速(2极3000r/min；4极为1500r/min)才可以进行并网，能量回收至电网中能量利用率低；例如，现有装车系统鹤位为30个，每个鹤位装车流量为23m³/h，采用透平泵-发电机组时考虑投资可设置3台机组分别对应10个鹤位装车(流量为230m³/h)、20个鹤位装车(流量为460m³/h)、30个鹤位装车(流量为690m³/h)工况，这样，当流量超过上述装车情况时可通过减小出入口阀门开度以保证流量处于230/460/690m³/h，这样在发电的同时无法满足装车速度；另外，小于10个鹤位装车时，就达不到机组运行的初始条件(即流量不足230m³/h，发电机小于同步转速，不满足并网条件)，故不能实现自流管线节能。由此可见此技术管道流量控制范围小，出入口阀门仍需要实时的进行调节，设备投资大，操作不方便，且未从根本上满足工艺需求进行设计应用；减速机的使用增加机械维护工作，长周期运行率低；中小型发电机产品有限，市场较多为柴油发电。

发明内容

为了解决上述技术问题中的不足，本发明的目的在于：提供一种装车系统自流管线节能装置以及节能方法，能够使自流管线节流、势能(动能)回收利用，降低用电负荷，自动维持管线压力与流量。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述装车系统自流管线节能装置，包括离心泵，所述离心泵的入液口连接着入口管线，离心泵的出液口连接着出口管线，离心泵的动力轴外接电动机，电动机外接四象限变频器，四象限变频器外接电网，四象限变频器上设置负反馈控制器，所述入口管线上分别设置入口流量变送器和入口压力变送器，所述出口管线上分别设置出口流量变送器和出口压力变送器，所述负反馈控制器分别与四象限变频器、出口流量变送器、出口压力变送器、入口压力变送器以及入口流量变送器电性相接。

进一步优选，电动机上设置增量型编码器，增量型编码器能够将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小，在电动机0转速时根据位移判断转向并将信号反馈至四象限变频器，电动机根据压力、流量进行转速调节时，增量型编码器作为转速信号的反馈，转速的闭环控制可提高转速控制精度，取缔了人为识别电动机转向。