變頻調(diào)速技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除變頻調(diào)速技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用季德偉 ，段金庭大港石化公司第一聯(lián)合車間 1前言 變頻調(diào)速技術(shù)以其優(yōu)異的調(diào)速性能和節(jié)能效果，已經(jīng)在許多石油化工企業(yè)得到應(yīng)用。在生產(chǎn)裝置中有大量的運轉(zhuǎn)機泵負荷低，控制閥的開度很小，這樣不僅損失了相當數(shù)量的功率，浪費了大量的電能，而且產(chǎn)生了很高的噪音，降低了密封、閥門、法蘭、換熱器的使用壽命，影響了裝置能耗和平穩(wěn)生產(chǎn)。因此，變頻調(diào)速技術(shù)推廣應(yīng)用潛力較大。 2005年4月，第一聯(lián)合車間在焦化裝置分餾塔頂空冷風(fēng)機和頂循環(huán)空冷風(fēng)機使用了變頻調(diào)速技術(shù)；2005年12月，又投用了減渣泵電機變頻，都取得了良好的效果，不僅能夠節(jié)電，而且改善了工作環(huán)境，降低了設(shè)備泄漏的危險性。2變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理 離心泵電機轉(zhuǎn)數(shù)n與電流的頻率f成正比關(guān)系：n=60f/p 式中：p極對數(shù)（對一般離心電機，極對數(shù)為1）因此，當頻率f降低時，轉(zhuǎn)數(shù)n也相對降低。離心泵的轉(zhuǎn)數(shù)由n1改為n2時，其流量、揚程和軸功率有如下近似關(guān)系：Q2/Q1=n2/n1H2/H1=( n2/n1)2N2/N1=( n2/n1) 3因此，當轉(zhuǎn)速由n1降低到n2時，軸功率降低的幅度要遠遠大于流量和揚程的下降值。工業(yè)裝置中用控制閥調(diào)節(jié)流量，不能降低電機功率消耗，而變頻技術(shù)則可以完全實現(xiàn)這一需要，變頻調(diào)速和節(jié)流控制相比差距越大，節(jié)能效果越明顯。3變頻調(diào)速器的控制方式 安裝變頻調(diào)速器的機泵不需要做任何改動，只需將機泵的配電部分增加一臺變頻調(diào)速器，控制線路連接到控制室儀表接線柜上；同時，在DCS上設(shè)定選擇開關(guān)，如果選定變頻，現(xiàn)場控制閥全開，控制器輸出值信號送到配電間的變頻調(diào)速器上，提高或降低電機的轉(zhuǎn)速來獲得適當?shù)牧髁浚绻x定工頻，則電機在工頻工況下運轉(zhuǎn)，控制器輸出值信號指揮現(xiàn)場控制閥動作。4變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)點41降噪節(jié)電 325萬噸/年減壓裝置的減一中和減二中泵各有一臺具有變頻調(diào)速器的電機，開工以來在工頻狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，2005年4月投用了變頻，控制器的輸出值為45-55%，即電機轉(zhuǎn)速為1350-1650轉(zhuǎn)/分鐘，現(xiàn)場電機噪音很小，軸承的振動也相應(yīng)大幅度降低，電機電流較工頻相比降低了60%，以減一中泵為例，電機功率為160Kw，使用變頻技術(shù)每年可節(jié)電60萬度，而且由于轉(zhuǎn)速和振動的降低，軸承、軸、葉輪等部件的故障率降低了，泵的維護費用少了。4.2降低設(shè)備的操作壓力，減少泄漏煉油設(shè)備內(nèi)的介質(zhì)一般具有較高的溫度和一定的壓力，介質(zhì)泄漏后極易著火，降低壓力是避免泄漏的有效方法。在常減壓裝置中，減渣換熱器是最容易發(fā)生泄漏的設(shè)備之一，我們的減渣泵在工頻工況下，泵出口壓力為2.1MPa，由于減底液位控制閥在高溫減渣換熱器之后，這幾臺換熱器的操作壓力也在2.0 MPa左右，溫度為370，一旦泄漏，減渣就會自然起火，為了消除這種隱患，2005年12月份，投用了減渣泵變頻，投用后泵出口壓力降至0.6MPa，換熱器的操作壓力也降至了0.6MPa，原來換熱器浮頭、法蘭經(jīng)常出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，自變頻投用后消失了。從減底液位控制來看，變頻調(diào)速技術(shù)比傳統(tǒng)控制閥更靈敏，可以將液位控制在602%范圍內(nèi)。4.3降低勞動強度，利于平穩(wěn)操作100萬噸/年延遲焦化的生產(chǎn)周期為24小時，切塔操作后，向老塔小吹汽4噸/小時，這樣焦化分餾塔頂部的負荷增大了很多。開工初期，分流塔頂冷后溫度有時高達70，為此切塔時派專人起停空冷器，效果依然不好。嚴重威脅著氣壓機和整個裝置的安全運行。為了避免分餾塔頂冷后的溫度波動，我們將接觸冷卻塔頂空冷器變頻器移至分流塔頂空冷器風(fēng)扇電機上，這樣就可以由內(nèi)操隨時根據(jù)塔頂負荷變化調(diào)整空冷器的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，節(jié)約了人力，平穩(wěn)了操作。4.4隨時可以實施，不受開停工限制一般生產(chǎn)裝置作一些改造，必須動火或停工時動火施工，受很多條件的限制，而變頻技術(shù)卻很靈活。100萬噸/年延遲焦化裝置分餾塔頂溫控制原設(shè)計是靠循環(huán)量調(diào)節(jié)達到的，由于汽油干點指標的降低，即使循環(huán)量調(diào)到最大也很難控制汽油干點，操作員經(jīng)常遇到這樣的問題：加開一臺空冷風(fēng)機，塔頂溫度又壓得過低，停一空冷風(fēng)機塔頂溫度又高了，操作很難平穩(wěn)。為此我們將接觸冷卻塔頂剩余的兩臺變頻器移至頂循空冷風(fēng)機，這樣可以線性的調(diào)整頂循空冷器的冷卻負荷，大大的方便了操作。45在不適合安裝控制閥時可選用變頻在煉化企業(yè)中，經(jīng)常有一些附屬生產(chǎn)單元遠離工藝裝置，因不宜架設(shè)儀表風(fēng)線及電纜無法安裝控制閥，只能選擇人工手動控制，例如河西污水提升站，污水池的液位只能靠開啟停泵或開關(guān)泵出口閥來調(diào)節(jié)，污水泵經(jīng)常因為抽空而損壞，如果給污水泵電機安裝一臺變頻調(diào)速器，內(nèi)操就可以根據(jù)液位的變化調(diào)節(jié)電機負荷控制污水外送量。再如，常減壓的鼓引風(fēng)機擋板一般都是現(xiàn)場手動，很難較好的控制煙氣含氧量，如果將鼓引風(fēng)機改為變頻，內(nèi)操就可以輕松自如的控制供風(fēng)量和爐膛負壓。5存在的問題5.1焦化頂循環(huán)泵采用了變頻技術(shù)，但由于頂循的取熱負荷較大，目前控制閥又已經(jīng)全開，投用變頻已沒有意義，所以是否適用變頻技術(shù)應(yīng)分析好機泵的實際負荷。5.2焦化粗汽油泵和減頂循泵采用了變頻技術(shù)，但一直沒有投用，原因是兩者均為雙回路控制系統(tǒng)，兩個回路所需的壓頭不同，調(diào)節(jié)主回路時（變頻控制回路