近年來，全球氣候變化日益嚴(yán)重,。為改善環(huán)境，中國在2020年提出雙碳政策,，并在實現(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",。近年來國內(nèi)的乙烯產(chǎn)能不斷提升，但同時面臨著節(jié)能減排的重大挑戰(zhàn),。為應(yīng)對碳減排的迫切需求,，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傳動為中國石油行業(yè)客戶的煉化一體化轉(zhuǎn)型升級項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,，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)生非計劃停機(jī),，不僅會導(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對石化行業(yè)的應(yīng)用有著豐富的經(jīng)驗,，了解到客戶的需求和痛點后，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

在這個項目中，ABB為客戶提供了2套34MW 100%容量的LCI變頻器和一臺30MW AMS同步電機(jī),。由一臺變頻器驅(qū)動電機(jī),，另一臺作為熱備。同時,，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)生非計劃停機(jī)時，熱備變頻器會以毫秒級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)波動能力,。LCI變頻器在電網(wǎng)電壓幅值低至20%時仍可以提供部分輸出轉(zhuǎn)矩,，因而使得被驅(qū)動設(shè)備可以維持更長時間的運(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

此項目中乙烯壓縮機(jī)的最大工作力矩約為200kNm,，對電驅(qū)系統(tǒng)的啟動力矩需求更大,，才能夠保證乙烯壓縮機(jī)的正常啟動。LCI的啟動力矩在轉(zhuǎn)速為0的時候就可以提供100%的轉(zhuǎn)矩,。運(yùn)行工作點達(dá)到75T/h Liquid時,，變頻器驅(qū)動系統(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，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)動還能有效降低設(shè)備的維護(hù)成本和安全風(fēng)險，為客戶帶來長期可持續(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,，助力客戶在雙碳時代實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),。同時，ABB將進(jìn)一步深化與中國能源產(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，為中國能源轉(zhuǎn)型升級貢獻(xiàn)更多智慧和力量,。

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