【摘 要】
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原油中的无机盐对后续储运、炼制加工、油品质量及设备维护均会造成极大危害。近年来随着原油重质化、劣质化趋势,炼油厂的加工任务和处理难度相应提高,对电脱盐技术和设备提
【出 处】
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中国科学院大学(中国科学院工程管理与信息技术学院)
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原油中的无机盐对后续储运、炼制加工、油品质量及设备维护均会造成极大危害。近年来随着原油重质化、劣质化趋势,炼油厂的加工任务和处理难度相应提高,对电脱盐技术和设备提出了更高的要求,因此稳定高效的电脱盐控制技术研究成为了一个十分有意义的课题。目前,在国外第四代高频脉冲电脱盐技术已由NATCO等公司推广到工业化应用阶段;而当前国内电脱盐控制技术依然以二、三代占绝大多数,第四代技术只停留在试验阶段,尚未得到大规模的应用。本文就是根据目前国内电脱盐技术的应用现状,针对性的开发适合现场应用的大功率高效原油电脱盐控制系统,并配合中石油石化相关部门进行国内大面积推广。本文完成的主要工作包括:(1)在缺少明确的设计输入的情况下,通过对多个原油炼厂实际工况的考察和试验,确定了高效原油电脱盐控制系统,以输出电压幅值、脉冲频率和脉冲占空比为主要调节参数,以多频多电压的调制脉冲为主,以中频正弦调制脉冲为辅的工作模式,以智能短路保护为主要功能,并确定关键参数的指标需求;通过对负载特性、功率适配和变压器阻抗详细分析的基础上得出两种恒流控制策略。(2)经过深入对比分析,选取双向整流器、同步整流斩波器和单相逆变桥为主功率总体框架;对硬件系统进行深入研究和详细计算,研制了一套30KW原油电脱盐控制系统,验证了控制策略。(3)设计了铁基非晶合金的高压变压器,可降低高频铁损;设计了主动前端单元,可改善炼油企业的电能质量;并设计了远端电压补偿功能,提升了远距离传输时的负载效应。本文设计和实现的30KW高效原油电脱盐控制系统。已经完成初样机和正样机设计。该系统不仅实现了系统的稳定输出、包括多频多电压方波脉冲模式在内的多种模式控制、优良的人机交互界面,而且协助合作单位进行了常规油品类型与最优配置参数关系的数据采集工作。
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