ປະສິດທິພາບການປະຫຍັດພະລັງງານ ແລະການວິເຄາະທາງເສດຖະກິດຂອງລະບົບຄວບຄຸມຄວາມໄວຄວາມຖີ່ຂອງຕົວປ່ຽນແປງໃນປັ໊ມ Turbine ຕັ້ງຫຼາຍຂັ້ນຕອນ
ບົດຄັດຫຍໍ້
ໃນຖານະເປັນອຸປະກອນການຂົນສົ່ງນ້ໍາປະສິດທິພາບສູງຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນໂຄງການອະນຸລັກນ້ໍາ, ອຸດສາຫະກໍາປິໂຕເຄມີ, ແລະລະບົບສະຫນອງນ້ໍາໃນຕົວເມືອງ, multistage turbine pumps ກວມເອົາ 30% -50% ຂອງການບໍລິໂພກພະລັງງານລະບົບທັງຫມົດ. ວິທີການຄວບຄຸມຄວາມໄວຄົງທີ່ແບບດັ້ງເດີມທົນທຸກຈາກສິ່ງເສດເຫຼືອຂອງພະລັງງານເນື່ອງຈາກຄວາມບໍ່ສາມາດທີ່ຈະກົງກັບຄວາມຕ້ອງການຂອງການໄຫຼເຂົ້າແບບເຄື່ອນໄຫວ. ດ້ວຍການເຕີບໂຕເຕັມຕົວຂອງເຕັກໂນໂລຊີການຄວບຄຸມຄວາມຖີ່ຂອງຄວາມໄວ (VFS), ການນໍາໃຊ້ຂອງຕົນໃນການປະຢັດພະລັງງານສໍາລັບການ.ປັ໊ມ turbine ຕັ້ງຫຼາຍຂັ້ນຕອນໄດ້ກາຍເປັນຈຸດປະສານງານໃນອຸດສາຫະກໍາ. ເອກະສານສະບັບນີ້ຄົ້ນຄວ້າຄຸນຄ່າຫຼັກຂອງລະບົບ VFS ຈາກຫຼັກການດ້ານວິຊາການ, ຜົນກະທົບການປະຢັດພະລັງງານ, ແລະທັດສະນະເສດຖະກິດ.
I. ຫຼັກການທາງດ້ານວິຊາການແລະການປັບຕົວຂອງລະບົບການຄວບຄຸມຄວາມໄວຄວາມຖີ່ຂອງຕົວປ່ຽນແປງໄປສູ່ປັ໊ມ Turbine ຫຼາຍຂັ້ນຕອນ
1.1 ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງການຄວບຄຸມຄວາມໄວຄວາມຖີ່ຕົວປ່ຽນແປງ
ລະບົບ VFS ປັບຄວາມຖີ່ຂອງການສະຫນອງພະລັງງານຂອງມໍເຕີ (0.5–400 Hz) ເພື່ອຄວບຄຸມຄວາມໄວຂອງປັ໊ມ (N∝f), ດັ່ງນັ້ນການຄວບຄຸມອັດຕາການໄຫຼ (Q∝N³) ແລະຫົວ (H∝N²). ຕົວຄວບຄຸມຫຼັກ (e. g. VFDs) ໃຊ້ PID algorithms ສໍາລັບການຄວບຄຸມຄວາມດັນການໄຫຼທີ່ຊັດເຈນໂດຍຜ່ານການປັບຄວາມຖີ່ແບບເຄື່ອນໄຫວ.
1.2 ລັກສະນະການດໍາເນີນງານຂອງເຄື່ອງສູບ Turbine Multistage Vertical ແລະການປັບຕົວຂອງເຂົາເຈົ້າກັບ VFS
ຄຸນນະສົມບັດທີ່ສໍາຄັນiເອົາໃຈໃສ່:
• ຂອບເຂດປະສິດທິພາບສູງແຄບ: ມັກຈະຫຼຸດລົງປະສິດທິພາບໃນເວລາທີ່ປະຕິບັດການຫ່າງຈາກຈຸດອອກແບບ
•ການເຫນັງຕີງຂອງການໄຫຼຂະຫນາດໃຫຍ່: ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການປັບຄວາມໄວເລື້ອຍໆຫຼືການດໍາເນີນງານເລີ່ມຕົ້ນ - ຢຸດເນື່ອງຈາກ ລະບົບ ການປ່ຽນແປງຄວາມກົດດັນ
• ຂໍ້ຈໍາກັດດ້ານໂຄງສ້າງຂອງເພົາຍາວ: ການປິດວາວແບບດັ້ງເດີມເຮັດໃຫ້ການສູນເສຍພະລັງງານ ແລະບັນຫາການສັ່ນສະເທືອນ.
VFS ປັບຄວາມໄວໂດຍກົງເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການໄຫຼ, ຫຼີກເວັ້ນເຂດທີ່ມີປະສິດທິພາບຕໍ່າແລະປັບປຸງປະສິດທິພາບຂອງລະບົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.
II. ການວິເຄາະປະສິດທິພາບການປະຫຍັດພະລັງງານຂອງລະບົບຄວບຄຸມຄວາມໄວຄວາມຖີ່ຂອງຕົວປ່ຽນແປງ
2.1 ກົນໄກຫຼັກໃນການປັບປຸງປະສິດທິພາບພະລັງງານ
(ຢູ່ໃສ ΔPວາວ ສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງການສູນເສຍຄວາມກົດດັນຂອງ valve throttling)
2.2 ຂໍ້ມູນກໍລະນີການນໍາໃຊ້ພາກປະຕິບັດ
• **ໂຄງການຟື້ນຟູໂຮງງານນໍ້າປະປາ:**
· ອຸປະກອນ: 3 XBC300-450 multistage pumps ຕັ້ງ (155 kW ແຕ່ລະ)
· ກ່ອນ Retrofit: ການຊົມໃຊ້ໄຟຟ້າປະຈໍາວັນ ≈ 4,200 kWh, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະຈໍາປີ≈$39,800
· ຫຼັງຈາກ Retrofit: ການບໍລິໂພກປະຈໍາວັນຫຼຸດລົງເຖິງ 2,800 kWh, ປະຫຍັດປະຈໍາປີ≈$24,163, ໄລຍະເວລາຈ່າຍຄືນ < 2 ປີ
III. ການປະເມີນເສດຖະກິດ ແລະການວິເຄາະຜົນຕອບແທນການລົງທຶນ
3.1 ການປຽບທຽບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍລະຫວ່າງວິທີການຄວບຄຸມ
3.2 ການຄິດໄລ່ໄລຍະເວລາການຈ່າຍຄືນການລົງທຶນ
ຕົວຢ່າງ: ຄ່າອຸປະກອນເພີ່ມຂຶ້ນ$27,458, ເງິນຝາກປະຢັດປະຈໍາປີ$24,163 → ROI ≈ 1.14 ປີ
3.3 ຜົນປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດທີ່ເຊື່ອງໄວ້
• ອາຍຸການຂະຫຍາຍອຸປະກອນ: 30%-50% ວົງຈອນການບໍາລຸງຮັກຕໍ່ໄປອີກແລ້ວເນື່ອງຈາກການຫຼຸດຜ່ອນການສວມໃສ່ຫມີ
• ການຫຼຸດຜ່ອນການປ່ອຍອາຍຄາບອນ: ສູບດຽວ ການປ່ອຍອາຍພິດ CO₂ ປະຈໍາປີຫຼຸດລົງ ~45 ໂຕນຕໍ່ 50,000 kWh ປະຫຍັດ
• ແຮງຈູງໃຈດ້ານນະໂຍບາຍ: ສອດຄ່ອງກັບຈີນ ຄໍາແນະນໍາການວິນິດໄສການອະນຸລັກພະລັງງານອຸດສາຫະກໍາ, ມີສິດໄດ້ຮັບການອຸດໜູນດ້ານເຕັກໂນໂລຊີສີຂຽວ
IV. ກໍລະນີສຶກສາ: Petrochemical Enterprise Multistage Pump Group Retrofit
4.1 ຄວາມເປັນມາຂອງໂຄງການ
• ບັນຫາ: ການເລີ່ມ-ຢຸດເລື້ອຍໆຂອງປໍ້າໂອນນໍ້າມັນດິບເຮັດໃຫ້ເກີດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຮັກສາປະຈໍາປີ >$109,832 ເນື່ອງຈາກ ລະບົບ ການເຫນັງຕີງຂອງຄວາມກົດດັນ
• ການແກ້ໄຂ: ການຕິດຕັ້ງ VFD 3×315 kW ກັບເຊັນເຊີຄວາມກົດດັນແລະເວທີການຕິດຕາມຟັງ
4.2 ຜົນການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ
• ການວັດແທກພະລັງງານ: ການບໍລິໂພກພະລັງງານຕໍ່ປໍ້າຫຼຸດລົງຈາກ 210 kW ເປັນ 145 kW, ປະສິດທິພາບລະບົບປັບປຸງ 32%
• ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານ: ການລົ້ມລະລາຍຫຼຸດລົງ 75%, ຄ່າບໍາລຸງຮັກສາປະຈໍາປີຫຼຸດລົງ$27,458.
• ຜົນປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດ: ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຄືນເຕັມທີ່ທີ່ຟື້ນຕົວພາຍໃນ 2 ປີ, ກໍາໄລສຸດທິສະສົມ >$164,749
V. ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດ ແລະຄໍາແນະນໍາ
1. ການຍົກລະດັບອັດສະລິຍະ: ການປະສົມປະສານຂອງ IoT ແລະ AI algorithms ສໍາລັບການຄວບຄຸມພະລັງງານທີ່ຄາດເດົາ
2. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີຄວາມກົດດັນສູງ: ການພັດທະນາຂອງ VFDs ທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບ 10 kV + multistage pumps
3. ການບໍລິຫານຊີວິດ: ການສ້າງຕັ້ງແບບຈໍາລອງຄູ່ແຝດດິຈິຕອລສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງວົງຈອນຊີວິດທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ
ສະຫຼຸບ
ລະບົບການຄວບຄຸມຄວາມໄວຄວາມຖີ່ທີ່ປ່ຽນແປງໄດ້ບັນລຸການປັບປຸງປະສິດທິພາບພະລັງງານທີ່ສໍາຄັນແລະການຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານໃນປັ໊ມກັງຫັນແນວຕັ້ງຫຼາຍຂັ້ນຕອນໂດຍການຈັບຄູ່ຄວາມຕ້ອງການຫົວໄຫຼ. ກໍລະນີສຶກສາສະແດງໃຫ້ເຫັນໄລຍະເວລາຈ່າຍຄືນປົກກະຕິຂອງ 1-3 ປີດ້ວຍຜົນປະໂຫຍດທາງດ້ານເສດຖະກິດແລະສິ່ງແວດລ້ອມຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ດ້ວຍຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານດິຈິຕອນອຸດສາຫະກໍາ, ເຕັກໂນໂລຢີ VFS ຈະຍັງຄົງເປັນການແກ້ໄຂຕົ້ນຕໍສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບພະລັງງານຂອງປັ໊ມ.