2008年第2期冶金動力總第126期METALLURGICAL POWER高壓變頻器在循環(huán)水泵上的應用張新民(蘭州石化公司動力廠供水部甘肅蘭州70060【摘要】通過分析循環(huán)水泵實際運行狀況提出了采用高壓變頻器對循環(huán)水泵進行變頻調(diào)速控制以滿足生產(chǎn)實際需求并對其節(jié)能效果和由此獲得的經(jīng)濟效益進行了分析。【關(guān)鍵詞】循環(huán)水泵變頻調(diào)速供水壓力【中圖分類號】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開兩臺工頻泵運行時壓力過高出口閥蘭州石化公司動力廠第三循環(huán)水場設計供水能門處于半開狀態(tài)時裝置能耗居高不下,導致冷水泵力為7500mh擔負著7套煉化裝置循環(huán)冷卻水的憋壓甚至引起機泵振動和發(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時容易使供水設備損壞。究其原因是三臺冷水泵性線回到循環(huán)水場,沿冷卻塔DN800上水立管上塔,能相同供水能力相等見表1在用水量小時沒有調(diào)經(jīng)過配水和淋水裝置進行通風冷卻冷卻后的水匯節(jié)手段。在生產(chǎn)用水量不是很大的時候開一臺冷水入塔下集水池再通過聯(lián)通管流入冷水池循環(huán)水泵泵水壓偏低不能滿足生產(chǎn)要求,開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”現(xiàn)象。因此為了適應煉化生產(chǎn)的變壓外供,沿DN∞00管線雙路進入循環(huán)水管網(wǎng)供生化,降低供水系統(tǒng)能耗,改變供水系統(tǒng)的被動局面產(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(jù)水壓變化控制循環(huán)水泵轉(zhuǎn)速以在0407MPa之間但在實際運行中發(fā)現(xiàn),由于各達到經(jīng)濟合理運行的目的。煉化裝置開停工時間不一致,造成循環(huán)冷卻水供水第三循環(huán)水場裝置主要設備為雙吸式離心泵。壓力忽高忽低用水量大時冷水泵效率較高,而在開衰1設備性能參數(shù)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(zhuǎn)數(shù)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)的完美無增飯殺( (Perfect-- Harmony)變頻器采用由于我廠首次采用高壓變頻器經(jīng)過調(diào)研選用世界上由羅賓康首創(chuàng)的功率單元直接串聯(lián)的方式實冶金動力2008年第2METALLURGICAL POWER總第126現(xiàn)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(shù)高輸出波形質(zhì)量好,不存在諧波引起的活性同時節(jié)約機泵的電耗。為便于與工頻冷水泵搭電機附加發(fā)熱、轉(zhuǎn)矩脈動、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(jié)能情況對比高設備安裝完成后,我們在開機過程中對變頻泵變頻原理為異步電動機用變頻器調(diào)速時的原理與工頻泵的匹配進行了反復調(diào)試。由于采用一臺變是通過整流將交流變成直流經(jīng)過平滑濾波,再經(jīng)過頻冷水泵供水的機會很少,大多數(shù)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機獲冷水泵聯(lián)合供水,在試運行過程中發(fā)現(xiàn)由于先期運得無級調(diào)速所需要的電壓、電流頻率。轉(zhuǎn)的工頻冷水泵已使母管帶壓,變頻控制的機泵在22方案實施的可行性頻率較低時無法啟動送水。根據(jù)現(xiàn)場實際經(jīng)過反復第三循環(huán)水場循環(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(jù)管網(wǎng)壓力調(diào)節(jié)變頻器同時配合開啟閥門,解決頻器既可實現(xiàn)在高低水量時不同搭配用水量大時了同時開工頻冷水泵和變頻冷水泵時,兩泵出口壓可運行兩臺工頻冷水泵,用水量較小時可開一臺工力不平衡問題提高了系統(tǒng)的靈活性和安全性并降頻冷水泵、另開一臺變頻冷水泵根據(jù)供水管網(wǎng)壓力低了電損耗見表2。變化情況,可隨時調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速,將供水壓力流表2機泵性能標定結(jié)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實測電流A實測電壓/V有用功率/W功率因數(shù)∞瞬p陽%2泵江工頻46196163713112泵(變頻4590486448145669本欄數(shù)據(jù)為2泵將變頻器調(diào)至最低限保供水下冷水泵出口壓力調(diào)至供水壓力下限043MPa、水能力時測量數(shù)據(jù)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(shù)cos097機泵效率5669%。數(shù)據(jù)說明變頻在單位時間內(nèi),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,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損失的功率愈少。從表2數(shù)據(jù)中可以看流降低了約40%,同時功率因數(shù)和機泵效率卻有所出,2泵在開工頻冷水泵時出口壓力0.53MPa水上升,表明在滿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(shù)cos09機泵效率4702%。在變頻狀態(tài)節(jié)能。見表33兩臺泵并聯(lián)供水實際數(shù)據(jù)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)供水實際數(shù)據(jù)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(diào)整機泵功率降低供水設備電耗力,已致引起機泵振動和發(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(jié)設備CNMH安裝變頻器以后論(3)變頻水泵在滿足裝置用水量的工況下與滿黑第2潮冶金動力METALLURGICAL POWER負荷運轉(zhuǎn)時相比電機輸出有用功率下降,機泵效率4結(jié)語提高。按測定數(shù)據(jù)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時機泵效率提高20%,電機輸出有用功量設計的,沒有考慮到煉化裝置開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(diào)節(jié)困難壓力(4)由于變頻器的使用解決了開一臺不夠開過高易發(fā)生供水設備和管網(wǎng)故障,影響安全生產(chǎn)采兩臺憋壓的問題提高了系統(tǒng)運行的靈活性同時也用變頻技術(shù)可有效解決操作難點。提高了系統(tǒng)的安全性。42應用變頻技術(shù)在供水生產(chǎn)中可實現(xiàn)高低搭配,(5)經(jīng)濟效益計算:水泵變頻運行時與滿負荷運消除大馬拉小車現(xiàn)象節(jié)能效果顯著。行比較可節(jié)電435kWh,按變頻水泵每年運行8個收稿日期:2007-11-15月(5760h),可節(jié)電250萬kW。以電價045元作者簡介張新民(1952-)975年畢業(yè)于蘭州大學工業(yè)微生物專kW計可節(jié)約電費2.5萬元業(yè),工程師現(xiàn)從事循環(huán)水工藝技術(shù)工作。(上接第58頁)除去鐵細菌賴以生存的鐵,控制滅),二硫氰基甲烷、戊二醛、克菌強等。此類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的時間(一周到65加強循環(huán)水系統(tǒng)設備的科學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要通過當?shù)匮h(huán)水的實驗篩選,進行殺菌實7殺菌劑的機制、類型及措施驗后再應用于現(xiàn)場。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藥劑和使用條件相容。不同的化學藥劑結(jié)構(gòu)不同,殺死微生物的機制732為了防止微生物出現(xiàn)抗藥性,要多種殺菌劑不同,主要作用于微生物的以下結(jié)構(gòu):交替使用不能長期使用一種殺菌劑使藥效下降,(1)穿透細胞壁破壞內(nèi)部的蛋白質(zhì)。(2)破壞要不定期的更換殺菌劑增強系統(tǒng)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液氯及使用陽離子表面活性劑于循環(huán)清洗系統(tǒng)中進次氯酸鹽( 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我廠型鋼區(qū)、老區(qū)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(jié)合進行處理,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(jié)語有HCO的1%-2%。此類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,運行過程中做好各方面的監(jiān)督工作,根據(jù)實際情況可使微生物喪失附著在管壁上的能力,是一種廣譜采取相應措施,降低循環(huán)水的富營養(yǎng)化,及時做好排殺菌劑。此類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(nèi)中國煤化工期:2007-11-19722非氧化性殺菌劑CNMHG山東大學現(xiàn)從事水主要有氯酚類有機硫類胺類酰胺類等常用處理技術(shù)工作。的有氯化十二烷基二甲基芐基銨(即127或潔爾