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智能抽油机专用节电器
2018-06-12 11:43   审核人:

智能抽油机专用节电器

1)项目来源

企业委托。

2)项目依托单位(公司)实力概述

项目依托单位:哈尔滨顺益矿山设备有限公司。

哈尔滨顺益矿山设备有限公司目前86名员工中,具有研究员1人,副教授1人,高级工程师7人,工程师12人,硕士及本科以上学历占43%

直接从事研究开发的科技人员24人(其中负责销售人员8人),研发人员均具有较高科研水平和行业经验,具有老、中、青结合的优势。直接从事研究开发的科技人员占19%。企业管理人员9人,财务人员3人。

公司现有人力资源配置专业齐全,科研能力强,形成了在技术领域的领先优势,公司的主要管理和技术人员具有从事开发、生产、销售和企业管理的经验。公司为了保证技术开发能力,有一批有丰富经验的技术人员组成的技术开发团队,专门负责产品技术性能改善、创新及售后服务的技术支持。

公司占地1万余米,目前拥有比较先进的机械加工及生产设备,其中包括东北地区唯一的HSYI——500型筛网生产线,能够自行生产矿山专用筛网;拥有包括美国泰克示波器,日本HIOKI公司谐波分析仪等一批世界领先的用于电力产品研发的专用测试、分析设备,具有比较完善的电力工况检测手段,目前公司固定资产数百万。

3)基础条件及创新发展能力

我研究所团队由教授、副教授、高级工程师、博士、硕士研究生组合而成,共有成员15人,梯队及年龄构成合理,有极强的科研及实践能力。此外,我研究所拥有诸多各类型的实验设备。包括:谐波分析仪、便携式电能质量分析仪、高分辨率示波器、频谱分析仪、数字及模拟信号发生器、调压柜、调压器、各种型号电机及PLC控制柜等等。设备类型全面,完全可以实现现场负载情况模拟,为新产品的研发提供了基础保障。

我研究所共获得科技厅、中小企业国家创新基金等项目、教育厅、哈尔滨市中小企业创新基金等项目多项,目前已完成结题六项。曾获省部奖、地市奖五项,获批专利十余项。根据当前煤炭、油田、化工领域的技术需求趋势,结合电力电子技术和信息学科的发展,为响应国家节能减排的号召,我研究所调整研究方向,将节能减排、绿色能源作为我所主要研究方向,不断提高产品技术含量,形成了以回馈式自适应有源电力滤波器、基于调压控制的回馈式节能及谐波抑制装置、智能抽油机专用节电器、矿用有源谐波抑制及无功补偿装置为核心的综合电能管理及节电设备。

同时,我所坚持为用户提供按需设计服务,已经为用户设计了输油管路自动除垢感应电源、数控微弧氧化电源、直流弧焊电源、逆变电源、直变电源、中压采煤机四象限变频拖动装置等多个系列产品,产品质量获得了用户的一致好评。

4)技术水平

本产品是为油田设计的一种针对游梁式抽油机节的能电控装置。由于抽油机在工作时的负载呈周期性变化。因此功率因数时高时低。为了能够提高电机的功率因数,提高电能利用率。根据抽油机的工作特性设计了节能控制柜。

节能控制柜由供电线路、电压检测电路、电流检测电路、功率因数检测电路、控制电路、触发模块和晶闸管调压电路组成。电压检测电路和电流检测电路将电动机的电压和电流信号经整形变换后传给功率因数检测电路,控制电路对电动机的功率因数进行跟踪,不断调整晶闸管的触发角,改变电动机的供给电压,调整电动机的工作状态,使之始终工作于高功率因数状态,实现节约能源的目的。

该产品已经在大庆油田肇东采油二厂五队进行了现场试验。并经过了中国石油天然气集团公司节能技术监测评价中心验收,有功节电率可达11.51%,无功节电率可达72.61%,总节电率可达16.33%。同时此产品已获批实用新型专利2项。

本产品在技术上提出了新的功率采集方法,使得负载情况可以得到更准确的实时采集。同时采用数控技术,提高了设备的控制稳定性,并附加了远程通讯接口,为今后采油数据的联网打好了基础。

5)经济效益和市场前景分析

以每台设备每天运行20个小时、实际功率为10kw计算,每天可节约用电67.6kw。若每年运行360天,则每年可节约24336Kw,以工业用电没1/Kw计算,则产品使用后每年可节约电费2.4万元。以每台设备售价2.5万元计算,使用本产品后,产品仅1年即可收回投资。

目前国内生产抽油机节能控制装置的厂家主要有三十几家,大多数处于试验阶段,还有一些厂家生产的节能装置性能不附合要求,真正投入批量生产的企业不多,只有深圳市联创环保节能设备有限公司、广州保瓦电子科技有限公司等极少数厂家有成型的产品,大量从事节能改造的单位在技术、规模以及服务上不具备竞争优势,竞争程度也没有饱和。

1)本项目产品的主要竞争者如下:

a.深圳市联创环保节能设备有限公司

该公司采用微电脑技术和模块控制技术,运用独特的算法,过抽油机工作状态的实时监测,判断出抽油机电机拖动的实际负荷,在满足电机运行转矩的情况下,来选择最佳功率点提供抽油机电机的用电。

b.广州保瓦电子科技有限公司

该公司采用专用节电优化控制软件,根据负载变化动态调节输入电机的电压和电流,在不改变电动机转速、不减少抽油量的前提下,保证电动机的输出功率与负荷需求精确匹配,在实现节能效果。

2)项目产品的技术比较优势

本产品采用全数字系统及先进的高效算法对抽油机的运行状态进行分析和实时检测,控制系统实现完全数字化,响应快速准确,电路简化,成本降低,提高可靠性,因此各种应用环境均能达到理想效果,并且根据电力系统的特点,功率电路采用模块化设计,可根据具体应用需求灵活配置。

主要技术指标:

供电电压: 380V, 660V ±20%

产品选型: 22kw-1450kw

率: 45Hz-60Hz

运行环境温度: -40+60

外壳防护等级: IP20

节电率: 12%-17%

通过以上技术指标可知,本产品具有以全数字控制系统及优秀的算法,集成化程度高,控制方式灵活,并且在节能的同时补偿无功。兼顾实时性和精度,大幅降低电能损耗、提高用电效率和设备效率。

6)社会效益

我国的油田不像中东的油田那样有很强的自喷能力,多为低渗透的低能、低产油田,大部分油田要靠注水压油入井,再用抽油机把油从地层中提升上来。以水换油或者以电换油是我国油田的现实,因而,我国的抽油机在使用过程中耗电耗能,是我国抽油机市场发展存在的最大的问题,电费在我国的石油开采成本中占了相当大的比例,所以,石油行业十分重视节约电能。中国采油行业年耗电就高达57.6亿度,如何使得我国的抽油机在使用过程中节电节能,是目前市场对抽油机需求的方向之一。

与抽油机配套普遍采用Y系列电机由于启动转矩偏低,配套时不得不提高电机容量以满足启动的需要,这样势必造成电机安装容量过大,使电机常常处于轻载运行,由此造成电机在运行过程中的效率和功率因数都大大降低,损耗也明显加大。抽油机节能控制装置正是为了解决这个问题应运而生的,它可以在电机处于轻载运行时自动降低电能损耗,它的使用可以大大提高电动机的工作效率,节省电能,提高电能使用效率,减少能源消耗及碳排放量,必然会在节能减排、保护环境过程中,取得重大的经济、社会和环境效益。

7)产品产业化能力

哈尔滨顺益矿山设备有限公司现有生产场地1万余平,车床、数控车床、铣床等多种机床。能够生产各类型选煤厂筛网,产品种类丰富,有较强的生产能力。拥有工人100余人,主要从事机械加工,可以实现快速转型。需引进3-5名配线工人即可实现产品的快速生产。公司已通过ISO90012000国际质量管理体系认证。公司有完善的生产经营管理体系。设立了市场营销、技术、生产、质检四部及综合办公室等职能部门。目前公司固定资产数百万。控制器可实现年产500套的能力,若需要扩大生产可将控制器外委加工,可实现年产控制器1万余部。

目前,仅大庆油田就有游梁式抽油机3万多台、同时辽河油田拥有数千台抽油机、胜利油田一万多台、还有辽河油田、克拉玛依油田等等。其中使用了节能设备的不足5%。远远没有达到饱和状态。但是,由于产能的限制,因此节电设备只能够分期分批的进行装备。据统计,按照计划到2015年,石油管理局预计能够实现安装节能控制设备的抽油机数额由目前的5%达到20%。根据此数据可以估算出,每年大庆油田市场即有4500台,市值达到1亿多元。因此,市场潜力巨大。

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