高壓變頻器在循環(huán)水泵上的應用

2008年第2期冶金動(dòng)力總第126期METALLURGICAL POWER高壓變頻器在循環(huán)水泵上的應用張新民(蘭州石化公司動(dòng)力廠(chǎng)供水部甘肅蘭州70060【摘要】通過(guò)分析循環(huán)水泵實(shí)際運行狀況提出了采用高壓變頻器對循環(huán)水泵進(jìn)行變頻調速控制以滿(mǎn)足生產(chǎn)實(shí)際需求并對其節能效果和由此獲得的經(jīng)濟效益進(jìn)行了分析?！娟P(guān)鍵詞】循環(huán)水泵變頻調速供水壓力【中圖分類(lèi)號】TH3【文獻標識碼】B【文章編號】1006764(2008)02-005903Application of High Voltage Frequency Converter in CirculationWater PumpZHANG Xin-minWAer Supply Department, Power Hant, Lahou Chemistry Company, Lanzhou, Ganu 730060, China)(Abstract)Actual operation status of circulation water pump was analyzed. A high volt-age frequency converter should be used to carry out frequency control so as to meet theneeds of production. The energy saving effects and economic benefits were analyzed.Key words]circulation water pump; frequency control; water supply pressure1循環(huán)水泵運行概況工裝置少時(shí)開(kāi)兩臺工頻泵運行時(shí)壓力過(guò)高出口閥蘭州石化公司動(dòng)力廠(chǎng)第三循環(huán)水場(chǎng)設計供水能門(mén)處于半開(kāi)狀態(tài)時(shí)裝置能耗居高不下,導致冷水泵力為7500mh擔負著(zhù)7套煉化裝置循環(huán)冷卻水的憋壓甚至引起機泵振動(dòng)和發(fā)熱,使供水能耗升高同供應。流程是從煉化裝置返回的壓力回水經(jīng)DN900時(shí)容易使供水設備損壞。究其原因是三臺冷水泵性線(xiàn)回到循環(huán)水場(chǎng),沿冷卻塔DN800上水立管上塔,能相同供水能力相等見(jiàn)表1在用水量小時(shí)沒(méi)有調經(jīng)過(guò)配水和淋水裝置進(jìn)行通風(fēng)冷卻冷卻后的水匯節手段。在生產(chǎn)用水量不是很大的時(shí)候開(kāi)一臺冷水入塔下集水池再通過(guò)聯(lián)通管流入冷水池循環(huán)水泵泵水壓偏低不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求,開(kāi)兩臺冷水泵又造房設置冷水泵三臺。冷水泵從冷水池吸取冷水后加成“大馬拉小車(chē)”現象。因此為了適應煉化生產(chǎn)的變壓外供,沿DN∞00管線(xiàn)雙路進(jìn)入循環(huán)水管網(wǎng)供生化,降低供水系統能耗,改變供水系統的被動(dòng)局面產(chǎn)裝置冷卻使用。按照生產(chǎn)要求供水壓力一般保持采用高壓變頻器根據水壓變化控制循環(huán)水泵轉速以在0407MPa之間但在實(shí)際運行中發(fā)現,由于各達到經(jīng)濟合理運行的目的。煉化裝置開(kāi)停工時(shí)間不一致,造成循環(huán)冷卻水供水第三循環(huán)水場(chǎng)裝置主要設備為雙吸式離心泵。壓力忽高忽低用水量大時(shí)冷水泵效率較高,而在開(kāi)衰1設備性能參數機泵性能電機性能水泵編號流量(mb)揚程/功率/W電流A電壓N轉數rmin)Y630614328SA-10CY630628SA-10C3750Y6306中國煤化工2循環(huán)水泵變頻器的選用和方案的可行性了美CNMHG產(chǎn)品該公司生21變頻器的選用產(chǎn)的完美無(wú)增飯殺( (Perfect-- Harmony)變頻器采用由于我廠(chǎng)首次采用高壓變頻器經(jīng)過(guò)調研選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)冶金動(dòng)力2008年第2METALLURGICAL POWER總第126現直接高、中壓輸出。具有對電網(wǎng)諧波污染極小,輸量控制在較為經(jīng)濟的狀態(tài)。從而提高機泵運行的靈入功率因數高輸出波形質(zhì)量好,不存在諧波引起的活性同時(shí)節約機泵的電耗。為便于與工頻冷水泵搭電機附加發(fā)熱、轉矩脈動(dòng)、噪音、dl及共模電壓等配,我們選擇了位于中間的2冷水泵安裝一臺問(wèn)題的特性,不必加輸出濾波器不必增加電機的絕1350kVA的高壓變頻裝置。緣強度適用于國產(chǎn)的新舊普通異步電機可靠性3變頻冷水泵與工頻冷水泵節能情況對比高設備安裝完成后,我們在開(kāi)機過(guò)程中對變頻泵變頻原理為異步電動(dòng)機用變頻器調速時(shí)的原理與工頻泵的匹配進(jìn)行了反復調試。由于采用一臺變是通過(guò)整流將交流變成直流經(jīng)過(guò)平滑濾波,再經(jīng)過(guò)頻冷水泵供水的機會(huì )很少,大多數情況下是與工頻逆變回路把直流變成不同頻率的交流使電動(dòng)機獲冷水泵聯(lián)合供水,在試運行過(guò)程中發(fā)現由于先期運得無(wú)級調速所需要的電壓、電流頻率。轉的工頻冷水泵已使母管帶壓,變頻控制的機泵在22方案實(shí)施的可行性頻率較低時(shí)無(wú)法啟動(dòng)送水。根據現場(chǎng)實(shí)際經(jīng)過(guò)反復第三循環(huán)水場(chǎng)循環(huán)水泵房并列設置冷水泵3試驗設定變頻冷水泵電機啟動(dòng)頻率為85%,然后臺其供水能力性能相同。選擇一臺泵安裝高壓變根據管網(wǎng)壓力調節變頻器同時(shí)配合開(kāi)啟閥門(mén),解決頻器既可實(shí)現在高低水量時(shí)不同搭配用水量大時(shí)了同時(shí)開(kāi)工頻冷水泵和變頻冷水泵時(shí),兩泵出口壓可運行兩臺工頻冷水泵,用水量較小時(shí)可開(kāi)一臺工力不平衡問(wèn)題提高了系統的靈活性和安全性并降頻冷水泵、另開(kāi)一臺變頻冷水泵根據供水管網(wǎng)壓力低了電損耗見(jiàn)表2。變化情況,可隨時(shí)調節電動(dòng)機轉速,將供水壓力流表2機泵性能標定結果匯總表水泵電機機泵編號機泵效率流量(mb)人口壓力MPa出口壓力MPa有效功率/W實(shí)測電流A實(shí)測電壓/V有用功率/W功率因數∞瞬p陽(yáng)%2泵江工頻46196163713112泵(變頻4590486448145669本欄數據為2泵將變頻器調至最低限保供水下冷水泵出口壓力調至供水壓力下限043MPa、水能力時(shí)測量數據泵有效功率48644kW電機有用功率858kW功有效功率是水泵傳給水的凈功率。也就是水泵率因數cos097機泵效率5669%。數據說(shuō)明變頻在單位時(shí)間內,給多少重量的水提升了多少高度。狀態(tài)下變頻泵在出口壓力降低時(shí),電機的有用功率水泵效率是有效功率與軸功率之比。效率愈高,表有所下降,水泵的有效功率也隨之下降。但電機電示水泵本身?yè)p失的功率愈少。從表2數據中可以看流降低了約40%,同時(shí)功率因數和機泵效率卻有所出,2泵在開(kāi)工頻冷水泵時(shí)出口壓力0.53MPa水上升,表明在滿(mǎn)足供水壓力流量的前提下,使用變泵有效功率61637kW,電機有用功率1311kW、頻泵和工頻泵并聯(lián)運行可比兩臺工頻泵并聯(lián)運行功率因數cos09機泵效率4702%。在變頻狀態(tài)節能。見(jiàn)表33兩臺泵并聯(lián)供水實(shí)際數據運行狀態(tài)泵出囗壓力MPa電機電流A供水方式水量m)3泵2泵3·泵工頻2泵、3泵并聯(lián)變頻變頻泵、3工頻泵并聯(lián)600061從表3兩臺泵并聯(lián)供水實(shí)際數據中可以清楚看(1)安裝變頻器的水泵在用水量發(fā)生變化時(shí)可到在工頻狀態(tài)下泵出口壓力都超出了正常運行壓隨壓力變化調整機泵功率降低供水設備電耗力,已致引起機泵振動(dòng)和發(fā)熱。而在2泵變頻狀態(tài)中國煤化工變頻器水泵比未下與3工頻泵并聯(lián)運行時(shí)泵出口壓力有所降低”安裝變頻泵電機電流則大幅下降。因此可以得出以下結設備CNMH安裝變頻器以后論(3)變頻水泵在滿(mǎn)足裝置用水量的工況下與滿(mǎn)黑第2潮冶金動(dòng)力METALLURGICAL POWER負荷運轉時(shí)相比電機輸出有用功率下降,機泵效率4結語(yǔ)提高。按測定數據計算供水壓力由0.53MPa降為41由于循環(huán)水泵供水方式原設計是按最大供水043MPa時(shí)機泵效率提高20%,電機輸出有用功量設計的,沒(méi)有考慮到煉化裝置開(kāi)停工不同步造成率降低346%的水量變化情況,致使循環(huán)水泵操作調節困難壓力(4)由于變頻器的使用解決了開(kāi)一臺不夠開(kāi)過(guò)高易發(fā)生供水設備和管網(wǎng)故障,影響安全生產(chǎn)采兩臺憋壓的問(wèn)題提高了系統運行的靈活性同時(shí)也用變頻技術(shù)可有效解決操作難點(diǎn)。提高了系統的安全性。42應用變頻技術(shù)在供水生產(chǎn)中可實(shí)現高低搭配,(5)經(jīng)濟效益計算:水泵變頻運行時(shí)與滿(mǎn)負荷運消除大馬拉小車(chē)現象節能效果顯著(zhù)。行比較可節電435kWh,按變頻水泵每年運行8個(gè)收稿日期:2007-11-15月(5760h),可節電250萬(wàn)kW。以電價(jià)045元作者簡(jiǎn)介張新民(1952-)975年畢業(yè)于蘭州大學(xué)工業(yè)微生物專(zhuān)kW計可節約電費2.5萬(wàn)元業(yè),工程師現從事循環(huán)水工藝技術(shù)工作。(上接第58頁(yè))除去鐵細菌賴(lài)以生存的鐵,控制滅),二硫氰基甲烷、戊二醛、克菌強等。此類(lèi)殺菌劑鐵細菌的滋生和繁殖。廣譜高效低毒,有很強的黏泥剝離作用,投加方式64投加殺菌劑。為定期或不定期投加要間隔較長(cháng)的時(shí)間(一周到65加強循環(huán)水系統設備的科學(xué)管理保持設備表月不等),面與環(huán)境的潔凈狀態(tài),也是控制微生物滋生的重要73殺菌劑的選用原則措施731要通過(guò)當地循環(huán)水的實(shí)驗篩選,進(jìn)行殺菌實(shí)7殺菌劑的機制、類(lèi)型及措施驗后再應用于現場(chǎng)。要考慮選用的殺菌劑是否廣譜7.1殺菌劑的作用機制高效能否與其他化學(xué)藥劑和使用條件相容。不同的化學(xué)藥劑結構不同,殺死微生物的機制732為了防止微生物出現抗藥性,要多種殺菌劑不同,主要作用于微生物的以下結構:交替使用不能長(cháng)期使用一種殺菌劑使藥效下降,(1)穿透細胞壁破壞內部的蛋白質(zhì)。(2)破壞要不定期的更換殺菌劑增強系統的殺菌效果將其微生物的酶使其喪失新陳代謝的能力。(3)破壞遺控制在不引起生物黏泥及其污垢,就達到了預期效傳物質(zhì)。(4)破壞細胞壁的可透性影響其物質(zhì)的吸果收與廢物的外排。8生物粘泥的一般清除方法72殺菌劑的類(lèi)型與投加措施8.1物理方法殺菌劑按機理分為氧化性殺菌劑和非氧化性殺采用高壓水射流噴洗菌劑。82表面活性劑清洗法721氧化性殺菌劑常用的主要為O3HO2液氯及使用陽(yáng)離子表面活性劑于循環(huán)清洗系統中進(jìn)次氯酸鹽( NaCLO、二氯化異氰尿酸鈉、CO2等它們行滅菌處理;使用表面活性劑溶液循環(huán)有利于增加在水中發(fā)生如下反應:微生物黏泥的濕潤性改善黏泥的清洗剝離效果C2+H12O→+H’+Cl+HClo我廠(chǎng)型鋼區、老區凝汽器產(chǎn)生微生物黏泥堵塞HClO→+H+Cl0后,采用這兩種方法相互結合進(jìn)行處理,效果非常2ClO+H2O→+HCO+C0+OH好起殺菌作用的主要是HCO,CO的殺菌能力只9結語(yǔ)有HCO的1%-2%。此類(lèi)殺菌劑高效低毒能與較循環(huán)水中微生物的控制要綜合考慮,多措并舉多的緩蝕劑阻垢劑配合使用,干擾少,殺菌效果好,運行過(guò)程中做好各方面的監督工作,根據實(shí)際情況可使微生物喪失附著(zhù)在管壁上的能力,是一種廣譜采取相應措施,降低循環(huán)水的富營(yíng)養化,及時(shí)做好排殺菌劑。此類(lèi)殺菌劑一般為間歇式投加余氯指標控污工作消險微物對活環(huán)的寶制在03-10mg/L范圍內中國煤化工期:2007-11-19722非氧化性殺菌劑CNMHG山東大學(xué)現從事水主要有氯酚類(lèi)有機硫類(lèi)胺類(lèi)酰胺類(lèi)等常用處理技術(shù)工作。的有氯化十二烷基二甲基芐基銨(即127或潔爾