工業能耗占全國能源消耗的70%，在工業企業中進行“節能減排”已成為政府和企業的工作重點，煉化企業作為耗能大戶，其能耗水平在我國各耗能行業中僅次于冶金、建材、化工、電力，位列第五。中石化石家莊煉化分公司是一家擁有500萬噸/年常減壓蒸餾、200萬噸/年重油催化裂化、80萬噸/年延遲焦化等22套生產裝置的大型燃料-化工型煉油企業，企業始終將節能降耗看作一種社會責任和永遠的追求，將“節能減排”放在了僅次于安全生產的重要地位，據了解，在該廠對原有設備進行節能改造已成為達成節能目標的主要途徑。
節能改造 企業的責任和追求
中石化石家莊煉化分公司是油、化、纖一體化生產企業，為了滿足日益增長的市場需求，工廠決定對生產線進行擴產改造，使己內酰胺的產量由目前的年產6.5萬噸增加到年產16萬噸，在擴容改造中充分利用各種節能工藝，在循環水廠改造中安裝630kW、800kW變頻器各一臺。
那么，對涼水塔進行變頻改造的必要性是什么呢？對此，中石化石家莊煉化分公司化工事業部電工車間主任鄭緒平解釋道，由于工廠內有許多熱交換器需要循環冷卻水裝置進行冷卻，以前工頻驅動的風機和泵類負載，主要通過風門或閥門來調節風量或流量，此時電動機仍然在額定轉速運行，電動機的能量消耗與額定工況時基本一樣，當電動機的工況點遠離高效點時，有大量的節流損耗被浪費在風門或閥門上了。因此，循環水泵變頻調速作為一個壓力閉環控制系統，可設定泵出口壓力為控制參數，實際壓力如果發生偏差±△P時，則自動調節輸出頻率，改變泵的出口壓力，使泵出口壓力基本維持設定壓力值，不同于原先靠控制出口閥門的開啟度的方法。變頻調速可以實現高效節能，不存在節流損耗。
根據估算，該循環冷卻水泵高壓變頻改造后將產生可觀的直接經濟效益和間接經濟效益。以一臺6kV變頻器為例，變頻器及其附屬控制監測系統約需要人民幣190萬元，平均約2300元/kW。經估算平均可節電30％左右，即節省240kW，年運行時間約8000小時，工業電價0.70元/kW·h。每年節省電費＝240×8000×0.7＝134.4萬元，回收期＝1.42年。
此外，采用變頻驅動后，電動機可以實現軟起動，避免了工頻起動時對電網的電流沖擊和轉矩沖擊。當風量或流量下降時，由于電動機轉速下降，對風機或泵的扇葉的磨損以及對管道的磨損都會減少，可大大延長電動機、接觸器及機械散件、軸承、閥門及管道的使用壽命，減少了維護工作量并降低了維護成本。另外，由于變頻器具備完善的保護控制功能，可以將電動機的狀況及時反饋到上位控制系統，提高循環水系統的控制水平。
優中選優 好方案還需好產品
決定了要進行變頻改造之后，要做的兩件事就是變頻器的選型和購入方式的確定。
鄭緒平談到，煉化企業工藝復雜，用到的電氣設備眾多，因此解決電網諧波污染是變頻器選擇上考慮的重點。其次，變頻器的故障將導致整個機組停機，由此造成的經濟效益損失和社會效益損失是變頻器自身價值遠遠不能比擬的，“安全可靠”也是考察的關鍵。中石化石家莊煉化分公司在變頻器供應商的選擇上有過多次的探討，基于上述兩點需求，經過嚴格的篩選，最終決定使用西門子羅賓康PH-6-6-800系列高壓變頻器，做出這樣的選擇，按照鄭緒平的話來說，這是“羅賓康的產品的諸多優點和及時全面的售后服務的綜合結果”。
那么，這款羅賓康品牌的變頻器具備哪些優勢使其能夠脫穎而出的呢，我們采訪了西門子（中國）有限公司工業自動化與驅動技術集團北方區高級銷售代表栗風雷，他也正是該項目用變頻器的銷售代表。據栗風雷介紹，PH-6-6-800屬于西門子羅賓康完美無諧波系列高壓變頻器，由于采用了36脈沖多重化整流輸入的方式，在不采用輸入濾波器的情況下可以直接消除35次以下的輸入諧波，對電網不會污染，不影響同一電網上其他設備的正常運行，而消除諧波污染正是工廠方對產品提出的主要需求。
在安全可靠等其他性能上的綜合優勢也是西門子的決勝籌碼。栗風雷說，經過多年的研發，西門子羅賓康已經從關注產品自身可靠性轉向關注工藝可靠性，更多地考慮當使用條件發生變化時如何確保生產工藝的不中斷，例如研發了單元旁路、中心點漂移和擴展的欠電壓保護等功能，當有功率單元故障或者電網電壓嚴重波動時，變頻器可以繼續不間斷運行，從而確保了某些重要工序不中斷，保證了系統的安全可靠運行。
在售后服務方面，西門子（中國）有限公司工業自動化與驅動技術集團北方區河北、山西辦事處經理石林充滿自信，他認為，西門子收購羅賓康公司后，真正實現了高壓變頻調速領域的強強聯手，即將羅賓康產品的技術先進性與西門子強大的銷售、服務體系相結合。“西門子工業自動化與驅動技術集團在中國的辦事處有60多家，我們的目標是服務客戶零距離，為客戶提供更加快捷的服務響應”，石林說。
準能源管理 創新多贏模式
要特別提出的是在變頻器的購入方式上，中石化石家莊煉化分公司與萬維創新公司合作利用國家相關的節能鼓勵補貼政策進行了新的嘗試。萬維創新總經理宋立向記者解釋了這項業務，即萬維創新提供節能方案并保證節能量，西門子提供節能產品與技術，設備由萬維創新向西門子購買，并將貨款一次性支付給西門子，石家莊煉化在設備安裝投運前只支付給萬維創新80%的款額，在設備運行并達到合同約定的節能量后再將剩余的20%余額支付給萬維創新。宋立認為，這種模式能夠幫助企業克服節能項目經濟效益不明顯、占用企業精力太多的擔心和疑慮，萬維創新通過同類項目的開發和大量“復制”也能提高其節能項目運作能力，降低節能項目的實施成本。這種業務模式中，萬維創新在一定程度上行使的是合同能源管理中節能服務公司的職責，該項目也可以稱之為準合同能源管理模式，這種模式的采用真正實現了石家莊煉化、西門子、萬維創新和環境多贏的目標。
西門子作為該項目的設備提供商，有著多方面的優勢。作為世界領先的節能環保企業，西門子節能業務組合是世界最大的，并且涵蓋了整個能源供應鏈條，從發電、輸電、配電到工業和民用高效用電等領域。“利用我們在各個領域的世界領先技術及經驗，我們能夠向客戶提供全集成節能解決方案，客戶無需再向不同公司尋求不同的解決方案并試圖將其整合，這可以幫助客戶節約大量時間及金錢”，石林說。
作為客戶方，鄭緒平談到，中石化石家莊煉化分公司循環水廠之所以選擇采用該操作模式，除了風險低，更多的是對合作方萬維創新的信譽度和西門子品牌的信任。在該節能改造項目中，萬維創新對項目進行了全程的服務，有先進的節能和產品作支持，同時，石家莊煉化可以因此改善現金流量，把有限的資金投資在其他更優先的投資領域，提升競爭力。鄭緒平所在的電工車間也在這次技改中從萬維創新和西門子方獲得了更加專業和領先的節能資訊和能源管理經驗。
節能減排的形勢需求和政策扶持力度的不斷加大將加快節能改造項目的推廣，據宋立介紹，根據《石家莊市工業經濟促進局關于申報2008年電力需求側管理項目的通知》，變頻調速節電技術是重點推廣的節電項目，單位可將該節電項目申報，享受省財政專項資金補貼，具體是節電1kW，省財政補貼1700元，石家莊煉化項目即享受了該項政策補貼。同時，宋立坦言，萬維創新在其中承受了一定的風險和負擔，采購、施工監測等都要負責，還有實現承諾節能量的壓力，但他仍十分看好節能這片市場。
中石化石家莊煉化分公司已經淺嘗到了變頻改造的甜頭，除了已經用于涼水塔循環冷卻水泵的這兩臺變頻器外，他們已經決定再通過萬維創新加購一臺西門子羅賓康高壓變頻器用于引風機調速系統的節能改造，而由此帶來的收益和造成的影響還只是剛剛開始。
