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為了應對全球氣候變化，各國政府、行業協會和企業正在采取緊急行動，迅速推進全球工業的脫碳進程。
其中一個典型例子就是中國，為進一步在環境保護方面取得積極進展，中國在2020年提出“雙碳”政策，在石化等能源密集型行業推動技術革新、優化工藝流程，旨在兼顧提高能效與節能減排。電氣化技術正在為石化行業帶來更可持續的低碳未來。
乙烯“三機”
乙烯是石化工業的基礎原料，近年來中國的乙烯產能不斷提升，但同時面臨著節能減排的重大挑戰。主要原因是，乙烯生產裝置的核心是乙烯“三機”——裂解氣壓縮機、丙烯壓縮機和乙烯壓縮機，它們對生產至關重要，但能耗和碳排放量都很高。傳統的乙烯“三機”都是由汽輪機驅動，為了更好地實現低碳轉型，目前諸多乙烯生產商都在逐步將乙烯“三機”改為由電力驅動。
沈陽鼓風機（集團）有限公司與ABB合作，為中國石油行業客戶的煉化一體化轉型升級項目提供了變頻器和電機打包解決方案，將乙烯壓縮機從汽輪機改為變頻器和電機驅動，大幅節省了汽輪機的燃料消耗，減少碳排放。
ABB解決方案已于2023年完成安裝，以更可靠、更前沿的方法來保持生產的穩定性，是乙烯生產領域的一項技術突破。為進一步提高乙烯生產的效率與穩定性，許多乙烯生產商計劃未來將裂解氣壓縮機、丙烯壓縮機和乙烯壓縮機也改為電驅。
技術革新，困難重重
乙烯生產能耗巨大、成本高昂，如果壓縮機發生非計劃停機，不僅會導致生產中斷，還會影響到依賴它的下游設備，因此變頻器和電機解決方案的可靠性對該項目至關重要。新發電系統需連續運行五年，不發生計劃外停機。
除此之外，該項目最終客戶的工廠臨海，容易頻繁遭受雷擊，自然環境可能會對連續作業造成影響。這往往會導致電氣短路的情況頻頻發生，可能造成重大生產損失。
100%整機冗余配置
憑借在石化應用方面的領域專長，ABB為客戶提供了一套整體解決方案，包括100%整機冗余配置、抗電壓驟降技術和出色的輸出能力，確保設備穩定運行和壓縮機的高效生產。
該項目采用了2套34MW 100%冗余的LCI變頻器和一臺30MW AMS同步電機。由一臺變頻器驅動電機，另一臺作為熱備。同時，LCI變頻器采用ABB自主研發的大功率半導體晶閘管。當發生非計劃停機時，熱備變頻器會以毫秒級的速度立即切換到工作狀態。
ABB LCI變頻器采用四象限拓撲結構，具有更好的失電跨越和抗電網波動能力。LCI變頻器在電網電壓幅值瞬時低至20%時仍可以長期持續提供部分輸出轉矩，因而使得被驅動設備可以維持更長時間的運行而不停機。這很好地解決了客戶臨海易遭雷擊的問題。
此項目中乙烯壓縮機的最大工作力矩約為200kNm，對電驅系統的啟動力矩需求更大，才能夠保證乙烯壓縮機的正常啟動。LCI的啟動力矩在轉速為0的時候就可以提供100%的轉矩。運行工作點達到75T/h時，變頻器驅動系統（含LCI變頻器、濾波器、輸入變壓器和同步電機）的整體效率可達96.03%。保證客戶設備正常運行的同時，大幅提高生產效率。
提高控制精準度
沈陽鼓風機（集團）有限公司為其客戶成功實施了ABB變頻器和電機打包方案，讓客戶看到了立竿見影的效益，并對長期發展充滿信心。氣改電使得設備能夠實現更精確的控制，優化能源利用效率，減少碳排放。采用電機驅動還能有效降低設備的維護成本和安全風險，為客戶帶來長期可持續的經濟效益。
“我們對ABB提供的高效可靠的技術解決方案非常滿意，”沈陽鼓風機（集團）有限公司透平設計院石油化工成套室副主任韓帥說，“對于乙烯生產而言，技術革新意味著提高生產效率和降低碳排放。ABB的解決方案不僅很好地滿足了我們對技術革新的要求，還滿足了終端客戶的個性化需求。”
ABB運動控制事業部中國區負責人戚魯平表示：“ABB的變頻器和高效電機在眾多的行業和應用中都發揮著節能降碳的重要作用，在石化行業大功率應用中的節能效果更加顯著。這個案例再次充分體現了ABB前沿的技術、可靠的產品和各領域的專業知識能夠幫助客戶提高生產效率，降低成本，為節能降碳做出貢獻。”
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