近年來，全球氣候變化日益嚴(yán)重。為改善環(huán)境，中國(guó)在2020年提出雙碳政策，并在實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)方面取得了積極進(jìn)展，尤其在減少石化行業(yè)這類高能耗產(chǎn)業(yè)的碳排放方面不斷推崇技術(shù)革新、優(yōu)化工藝流程，同時(shí)兼顧產(chǎn)業(yè)發(fā)展和節(jié)能減排，向低碳新工業(yè)邁進(jìn)。

守正創(chuàng)新 邁向雙碳

乙烯是石化工業(yè)的基礎(chǔ)原料，被稱為“石化工業(yè)之母"。近年來國(guó)內(nèi)的乙烯產(chǎn)能不斷提升，但同時(shí)面臨著節(jié)能減排的重大挑戰(zhàn)。為應(yīng)對(duì)碳減排的迫切需求，乙烯行業(yè)煉化一體化裝置蓬勃發(fā)展。這種乙烯生產(chǎn)裝置的核心是乙烯“三機(jī)"，包含裂解氣壓縮機(jī)、丙烯壓縮機(jī)和乙烯壓縮機(jī)等三套機(jī)組。

2023年，ABB傳動(dòng)為中國(guó)石油行業(yè)客戶的煉化一體化轉(zhuǎn)型升級(jí)項(xiàng)目提供了變頻器和電機(jī)打包解決方案。將乙烯壓縮機(jī)從汽輪機(jī)改為變頻器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)，大幅節(jié)省了汽輪機(jī)的燃料消耗，減少碳排放。

技術(shù)革新 困難重重

在此乙烯壓縮機(jī)氣改電項(xiàng)目中，客戶面臨著巨大的挑戰(zhàn)：

● 采用變頻器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)是乙烯生產(chǎn)的技術(shù)革新，需要更加可靠、完善的方案來保證穩(wěn)定的生產(chǎn)。

● 乙烯的生產(chǎn)過程需要大量能源，生產(chǎn)的成本非常高，一旦壓縮機(jī)發(fā)生非計(jì)劃停機(jī)，不僅會(huì)導(dǎo)致乙烯停產(chǎn)，以乙烯為原料的下游裝置都將停產(chǎn)，會(huì)造成數(shù)千萬的損失。

● 客戶工廠臨海，因遭受雷擊導(dǎo)致跳閘、短路的情況頻頻發(fā)生，造成了重大損失。

為了保證乙烯穩(wěn)定生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本，客戶提出了電驅(qū)系統(tǒng)要保證乙烯壓縮機(jī)連續(xù)運(yùn)行5年不停機(jī)的嚴(yán)格要求。

ABB對(duì)石化行業(yè)的應(yīng)用有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，了解到客戶的需求和痛點(diǎn)后，ABB提供了一套完整的解決方案，充分滿足客戶在各方面的需求。

100%+100%整機(jī)冗余配置

在這個(gè)項(xiàng)目中，ABB為客戶提供了2套34MW 100%容量的LCI變頻器和一臺(tái)30MW AMS同步電機(jī)。由一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)，另一臺(tái)作為熱備。同時(shí)，LCI變頻器采用ABB自主研發(fā)的大功率半導(dǎo)體晶閘管。當(dāng)發(fā)生非計(jì)劃停機(jī)時(shí)，熱備變頻器會(huì)以毫秒級(jí)的速度立即切換到工作狀態(tài)。

抵抗電壓跌落，保障設(shè)備不停機(jī)

LCI變頻器采用四象限拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，具有更好的失電跨越和抗電網(wǎng)波動(dòng)能力。LCI變頻器在電網(wǎng)電壓幅值低至20%時(shí)仍可以提供部分輸出轉(zhuǎn)矩，因而使得被驅(qū)動(dòng)設(shè)備可以維持更長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行而不停機(jī)。這很好的解決了客戶臨海易遭雷擊的問題。

優(yōu)秀的輸出能力

此項(xiàng)目中乙烯壓縮機(jī)的最大工作力矩約為200kNm，對(duì)電驅(qū)系統(tǒng)的啟動(dòng)力矩需求更大，才能夠保證乙烯壓縮機(jī)的正常啟動(dòng)。LCI的啟動(dòng)力矩在轉(zhuǎn)速為0的時(shí)候就可以提供100%的轉(zhuǎn)矩。運(yùn)行工作點(diǎn)達(dá)到75T/h Liquid時(shí)，變頻器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（含LCI變頻器，濾波器，輸入變壓器和同步電機(jī)）的整體效率可達(dá)96.03%。保證客戶設(shè)備正常運(yùn)行的同時(shí)，大幅提高生產(chǎn)效率。

通過采用ABB提供的變頻器和電機(jī)打包方案，客戶獲得了顯著的收益：

● 氣改電使得設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)更精確的控制，優(yōu)化能源利用效率，減少碳排放。

● ABB提供的高可靠性解決方案確保了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)五年不間斷生產(chǎn)，并能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

● 采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)還能有效降低設(shè)備的維護(hù)成本和安全風(fēng)險(xiǎn)，為客戶帶來長(zhǎng)期可持續(xù)的經(jīng)濟(jì)效益。

  勇?lián)姑?勇毅前行

未來，ABB將繼續(xù)堅(jiān)守節(jié)能減排的使命，與各行各業(yè)共同探索可持續(xù)發(fā)展之路，助力客戶在雙碳時(shí)代實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。同時(shí)，ABB將進(jìn)一步深化與中國(guó)能源產(chǎn)業(yè)的合作，共同探索清潔能源、新能源領(lǐng)域的新機(jī)遇，為中國(guó)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)貢獻(xiàn)更多智慧和力量。

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