高壓變頻器在重介選煤工藝中大型介質(zhì)泵的應(yīng)用

1、高壓變頻器在重介選煤工藝中大型介質(zhì)泵的應(yīng)用    一、前言重介選煤因其投資少，建設(shè)周期短，洗選深度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)點(diǎn)，越來越多地被煤炭加工企業(yè)所采用。生產(chǎn)過程中，關(guān)鍵設(shè)備介質(zhì)泵能否實(shí)現(xiàn)調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)，使旋流器始終處于合理的工作狀態(tài)而至關(guān)重要。貴州水城礦業(yè)集團(tuán)公司2002年度，在汪家寨選煤廠，二塘選煤廠的技改中使用的四臺介質(zhì)泵（介質(zhì)泵參數(shù)詳見表一）因工期等原因未配置調(diào)速裝置。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，只能靠調(diào)節(jié)進(jìn)口閘門和分流來滿足入口壓力的要求。這種一、前言重介選煤因其投資少，建設(shè)周期短，洗選深度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)點(diǎn)，越來越多地被煤炭加工

2、企業(yè)所采用。生產(chǎn)過程中，關(guān)鍵設(shè)備介質(zhì)泵能否實(shí)現(xiàn)調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)，使旋流器始終處于合理的工作狀態(tài)而至關(guān)重要。 貴州水城礦業(yè)集團(tuán)公司2002年度，在汪家寨選煤廠，二塘選煤廠的技改中使用的四臺介質(zhì)泵（介質(zhì)泵參數(shù)詳見表一）因工期等原因未配置調(diào)速裝置。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，只能靠調(diào)節(jié)進(jìn)口閘門和分流來滿足入口壓力的要求。這種方法使得介質(zhì)泵運(yùn)行狀態(tài)變差，泵經(jīng)常工作在臨界狀態(tài)或非工作區(qū)。設(shè)備長期滿負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行振動(dòng)大，起動(dòng)時(shí)間長，喘振嚴(yán)重，停泵時(shí)存在嚴(yán)重的"水錘"作用。工藝設(shè)計(jì)中，泵出口未設(shè)閘門，介質(zhì)比重大、濃度高、揚(yáng)程高，泵的工況極差，造成供電設(shè)備功耗大、溫升偏高。致使設(shè)備磨損加大，維修量增

3、加。運(yùn)行中多次發(fā)生泵體機(jī)封損壞，軸承損壞，甚至發(fā)生過高鉻合金葉輪因溫度過高炸裂，電機(jī)起動(dòng)過程中繞組端部擊穿等現(xiàn)象，對正常生產(chǎn)造成很大影響。要解決這一問題，僅靠切割葉輪外徑和改變?nèi)~輪規(guī)格，用損失富裕揚(yáng)程的辦法，不能有效地提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性（一般設(shè)計(jì)時(shí)選擇百分之五到百分之十的余量）。因此，只有實(shí)現(xiàn)介質(zhì)泵調(diào)速，才能滿足工藝的最佳要求。表1二、設(shè)備選型高壓大功率交流鼠籠式異步電機(jī)無級調(diào)速的方案一般有兩種：    1、變頻調(diào)速，該方案又分為直接高-高方式和高低方式。    2、液力耦合器調(diào)速?，F(xiàn)將該設(shè)備的三種方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性

4、比較，以便設(shè)備選型。表2高-低方式變頻調(diào)速與直接高-高方式相比：工期長，需更換電機(jī)、電纜、增設(shè)開關(guān)柜、變壓器等。電氣技術(shù)不盡合理，初投資較高，因此，適用于較小功率電機(jī)?，F(xiàn)在老鷹山選煤廠介質(zhì)泵（250KW，380V）即選擇低壓變頻方案，初投資11萬元，選型為成都森蘭BT12S系列315KW，電機(jī)電壓380V，經(jīng)幾年來的運(yùn)行情況來看是比較可靠的。液力耦合器作為介質(zhì)泵的調(diào)速裝置，具有以下特點(diǎn)：初投資較少，能吸收沖擊和隔離扭振，撓性聯(lián)接，允許主、從動(dòng)軸之間有較大的安裝誤差。但耦合器也具有檢修工作量大，調(diào)速范圍有限，效率較低，啟動(dòng)轉(zhuǎn)距小，傳動(dòng)中有功率損失且日常運(yùn)行費(fèi)用高、工期長，電機(jī)無法實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)等缺點(diǎn)

5、。高壓變頻調(diào)速安裝工期短，運(yùn)行費(fèi)用低，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)控制，技術(shù)含量高且故障率低，可實(shí)現(xiàn)一拖二運(yùn)行并有工頻旁路，因此，運(yùn)行可靠性高，這也是煤礦生產(chǎn)的重要條件，另外，該設(shè)備起動(dòng)力矩大，滿足工藝要求，適應(yīng)工況差的環(huán)境條件。但這一方案初投資高。綜合各種因素，因此我們決定使用高壓變頻器對電機(jī)進(jìn)行調(diào)速改造。我們對廠家提供的主要參數(shù)進(jìn)行比較，列表3如下：表3三、設(shè)備運(yùn)行情況經(jīng)過方案反復(fù)比較，決定選用北京利德華福生產(chǎn)的“高高”電壓源型變頻器，型號為HARSVERT-A06/070。現(xiàn)將介質(zhì)泵實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)，STAH14/12泵的特性曲線和比例定律計(jì)算結(jié)果列表4。表4 入選煤質(zhì)較差時(shí)，變頻器選定47赫計(jì)

6、算其經(jīng)濟(jì)效益如下：    設(shè)備運(yùn)行時(shí)間20h/日，電價(jià)按0.40元/kwh計(jì)算，年運(yùn)行300日，年節(jié)約電費(fèi)為：55×0.4×20×30013.2萬元    減少設(shè)備磨損,延長設(shè)備使用壽命約4萬元/年。    因變頻器可靠性高，減少了維修時(shí)間和影響生產(chǎn)時(shí)間，保護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量，其間接效益更為明顯。入選煤質(zhì)好時(shí)，采用44赫運(yùn)行時(shí),投資回收期僅二年。四、結(jié)束語2003年貴州水城礦業(yè)集團(tuán)公司通過招標(biāo)，選用了北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的高壓變頻器兩套，變頻器安裝后一直投入正常運(yùn)行，經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果明顯，極大地改善了介質(zhì)泵工