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高压变频器在循环氨水泵节能改造中应用

2018-05-14 14:19:23来源:论文网浏览:评论:0

  变频调速是近年来兴起的一门成熟的新技术,它通过改变电源频率来实现速度的调节,因其具有调速平稳、瞬态稳定性高、节能等特性,越来越被人们所重视。随着变频调速技术的不断成熟,变频调速装置在水泵设备上的应用也越来越广泛。

  1、循环氨水泵工况特点及存在问题

  1.1、循环氨水泵工况特点

  净化分厂一期两台循环氨水泵,一用一备,泵组是将循环氨水打入集气管为荒煤气进行初步冷却,控制荒煤气温度为75~80度之后送入初冷器,根据荒煤气量的大小应及时调节循环氨水量。

  1.2、工频运行存在问题:

  两台循环氨水泵电机均为工频运行,启动电流高,既影响设备寿命又对电网产生很大冲击。而且工频运行耗电量高,不能随生产负荷自动调节,不符合现代企业“节能降耗”的管理理念。

  循环氨水泵工频运行,流量及压力只能通过旁通阀及出口阀调节,但调节负荷有限。在今2012年年初,结焦时间较长,荒煤气量少,循环氨水流量无法进一步降低,导致荒煤气温度极低,曾降至40度(工艺要求控制温度为75~80度),使得荒煤气管道内焦油氨水混合液流动性极差,存在堵塞荒煤气管道的隐患。由此可见,荒煤气温度是至关重要的指标,如果控制不当,整个净化系统都将处于瘫痪状态。

  原设循环氨水泵为工频运行,只能由操作工调节泵出口阀门及循环管阀门开度来控制循环氨水压力和流量。如果循环氨水量发生变化,岗位人员又不能及时调节,将会导致循环水泵压力过高或过低。如果压力过高,会造成泵机封、电机烧损;如果压力过低,会导致荒煤气温度无法控制、集合温度超标,造成初冷、电捕以及煤气净化系统的严重堵塞。

  2、改造方案

  循环氨水泵组是保证焦化厂煤气系统正常运行的重要设备,必须保证连续、稳定、可靠运行。经过详细的技术和经济论证,决定采用高压变频调速装置,通过变频调速调节电机转速满足工艺要求

  高压变频调速系统采用功率单元串联技术直接输出10KV电压,属高一高电压源型变频器,高压变频器调速成套系统整体结构由旁路柜、变压器柜、单元柜及控制柜组成,系统采用一用一备两台泵双路电源,一拖二手动旁路的方案,基本原理图如图下

  双电源手动切换柜一次原理图

  此系统由高压开关1QF、2QF、双电源手动切换柜(由高压隔离开关QS1—QS6组成)、高压变频器、两台高压电机组成,其中双电源手动切换柜和高压变频器由投标方提供。

  说明:①其中QS2、QS3是双刀双投隔离开关,QS5、QS6也是双刀双投隔离开关;实现自然机械互锁②QS1和QS4不能同时闭合,实现电气闭锁;QS2和QS5不能同时闭合,实现电气闭锁;③变频器故障时,联跳相应的高压开关,柜子的柜门都有高压闭锁,高压电上电后,柜门就会被电磁锁自动锁死,除非用专用的钥匙,不能打开柜门。

  3、运行可靠性分析

  经过多次调试,实现变频器控制电机转速随循环氨水泵出口压力的变化而改变,即减少了电量消耗,又降低了电机的噪音,改造效果非常明显:①节电效果显着,电机定子电流从15A降至6A,每天节约电量为3500度左右。②电机的转速下降,电机和泵运行状况明显改善,延长了设备的使用寿命,降低了设备的维修费用。③采用变频调速技术后,由于泵出口阀全开,消除了阀门因节流而产生的噪声,改善了工作环境 ;④电机的加速和减速可根据工艺要求自动调节,控制精度高,即保证可生产指标稳定,又降低了工人的工作量。 ⑤循环氨水压力稳定,避免了压力波动,管道漏点明显减少,降低了检修工作。

  4、产生的经济效益

  根据以上数据得知每天节约电量为3500度左右,月节约电量为106500度(以30天计算),年节约电量为127.75万度,按照每度电0.48元计算,年节约电费613200元。

  5、结语

  随着市场竞争日益激烈以及国家对节能减排工作的要求越来越严格,节约能源、降低生产成本、提高竞争力对企业来说尤为重要,该变频器投入近四个月来,循环氨水泵的出口阀门全开,运行稳定,减少了阀门截流导致能源损失,节能效果明显,实现了电机的软启动,延长了电机、泵及其附属设备的使用寿命。实践证明高压变频器在循环氨水泵上的应用是非常成功的。

 

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