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I/O 設(shè)備

高壓變頻器在循環(huán)水泵上的應(yīng)用 1

2025China.cn   2009年06月24日
摘 要:通過分析循環(huán)水泵實(shí)際運(yùn)行狀況,提出了采用高壓變頻器對循環(huán)水泵進(jìn)行變頻調(diào)速控制以滿足生產(chǎn)實(shí)際需求,并對其節(jié)能效果和由此獲得的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;變頻調(diào)速;供水壓力
1 循環(huán)水泵運(yùn)行概況
  蘭州石化公司動力廠第三循環(huán)水場設(shè)計供水能力為7500m3/h。擔(dān)負(fù)著7套煉化裝置循環(huán)冷卻水的供應(yīng)。流程是從煉化裝置返回的壓力回水經(jīng)DN900線回到循環(huán)水場,沿冷卻塔DN800上水立管上塔,經(jīng)過配水和淋水裝置。進(jìn)行通風(fēng)冷卻。冷卻后的水匯人塔下集水池。再通過聯(lián)通管流人冷水池。循環(huán)水泵房設(shè)置冷水泵三臺。冷水泵從冷水池吸取冷水后加壓外供,沿DN900管線雙路進(jìn)入循環(huán)水管網(wǎng),供生產(chǎn)裝置冷卻使用。按照生產(chǎn)要求供水壓力一般保持在O.4一O.7MPa之間,但在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn),由于各煉化裝置開停工時間不一致。造成循環(huán)冷卻水供水壓力忽高忽低,用水量大時冷水泵效率較高,而在開工裝置少時,開兩臺工頻泵運(yùn)行時壓力過高,出口閥門處于半開狀態(tài)時裝置能耗居高不下。導(dǎo)致冷水泵憋壓甚至引起機(jī)泵振動和發(fā)熱。使供水能耗升高同時容易使供水設(shè)備損壞。究其原因是三臺冷水泵性能相同、供水能力相等,見表1。在用水量小時沒有調(diào)節(jié)手段。在生產(chǎn)用水量不是很大的時候.開一臺冷水泵水壓偏低不能滿足生產(chǎn)要求。開兩臺冷水泵又造成“大馬拉小車”現(xiàn)象。因此為了適應(yīng)煉化生產(chǎn)的變化,降低供水系統(tǒng)能耗,改變供水系統(tǒng)的被動局面,采用高壓變頻器根據(jù)水壓變化控制循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速以達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理運(yùn)行的目的。
  第三循環(huán)水場裝置主要設(shè)備為雙吸式離心泵。

2 循環(huán)水泵變頻器的選用和方案的可行性
2.1 變頻器的選用
  由于我廠首次采用高壓變頻器,經(jīng)過調(diào)研選用了美國羅賓康公司(ASIRobicon)的產(chǎn)品,該公司生產(chǎn)的完美無諧波系列(Perfect-Harmony)變頻器采用世界上由羅賓康首創(chuàng)的功率單元直接串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)直接高、中壓輸出。具有對電網(wǎng)諧波污染極小,輸入功率因數(shù)高,輸出波形質(zhì)量好,不存在諧波引起的電機(jī)附加發(fā)熱、轉(zhuǎn)矩脈動、噪音、dv/dt及共模電壓等問題的特性,不必加輸出濾波器,不必增加電機(jī)的絕緣強(qiáng)度,適用于國產(chǎn)的新、舊普通異步電機(jī),可靠性高。
  變頻原理為異步電動機(jī)用變頻器調(diào)速時的原理是通過整流將交流變成直流,經(jīng)過平滑濾波,再經(jīng)過逆變回路,把直流變成不同頻率的交流。使電動機(jī)獲得無級調(diào)速所需要的電壓、電流、頻率。
2.2 方案實(shí)施的可行性
  第三循環(huán)水場循環(huán)水泵房并列設(shè)置冷水泵3臺。其供水能力、性能相同。選擇一臺泵安裝高壓變頻器既可實(shí)現(xiàn)在高、低水量時不同搭配。用水量大時可運(yùn)行兩臺工頻冷水泵,用水量較小時可開一臺工頻冷水泵、另開一臺變頻冷水泵,根據(jù)供水管網(wǎng)壓力變化情況,可隨時調(diào)節(jié)電動機(jī)轉(zhuǎn)速,將供水壓力、流量控制在較為經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)。從而提高機(jī)泵運(yùn)行的靈活性,同時節(jié)約機(jī)泵的電耗。為便于與工頻冷水泵搭配,我們選擇了位于中間的2冷水泵安裝一臺1350kVA的高壓變頻裝置。
3 變頻冷水泵與工頻冷水泵節(jié)能情況對比
  設(shè)備安裝完成后,我們在開機(jī)過程中對變頻泵與工頻泵的匹配進(jìn)行了反復(fù)調(diào)試。由于采用一臺變頻冷水泵供水的機(jī)會很少。大多數(shù)情況下是與工頻冷水泵聯(lián)合供水,在試運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)由于先期運(yùn)轉(zhuǎn)的工頻冷水泵已使母管帶壓。變頻控制的機(jī)泵在頻率較低時無法啟動送水。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際經(jīng)過反復(fù)試驗,設(shè)定變頻冷水泵電機(jī)啟動頻率為85%,然后根據(jù)管網(wǎng)壓力調(diào)節(jié)變頻器,同時配合開啟閥門。解決了同時開工頻冷水泵和變頻冷水泵時,兩泵出El壓力不平衡問題,提高了系統(tǒng)的靈活性和安全性,并降低了電損耗,見表2。

本欄數(shù)據(jù)為2#泵將變頻器調(diào)至最低限保供水能力時測量數(shù)據(jù)

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