高壓變頻器在脫硫循環(huán)水泵工藝中的應(yīng)用

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【摘要】:本文結(jié)合川西北天然氣凈化廠實(shí)際工況,介紹了北京利德華福電氣技術(shù)有限公司研制的單元串聯(lián)多電平高壓大功率變頻器在脫硫循環(huán)水泵工藝中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】：高壓大功率變頻器、單元串聯(lián)多電平、循環(huán)水泵、恒壓供水、節(jié)能。   一、引言 　　中石油西南油氣田分公司川西北氣礦凈化廠座落在四川省江油市，以四川江油中壩氣田雷口坡氣藏天然氣為原料，對(duì)天然氣進(jìn)行凈化加工，日處理量達(dá)50萬(wàn)立方米，是四川省重點(diǎn)企業(yè)。主要產(chǎn)品有：硫磺、石油液化氣、天然氣等，生產(chǎn)的化工產(chǎn)品遠(yuǎn)銷國(guó)內(nèi)外。西北氣礦凈化廠屬于典型的石油化工行業(yè)，設(shè)備品種多、價(jià)值高、對(duì)設(shè)備完好率及連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)可利用率要求較高。 　　川西北氣礦凈化廠脫硫分廠有1#、2#兩臺(tái)循環(huán)水泵，正常運(yùn)行時(shí)“一用一備”，兩臺(tái)電機(jī)均為直接工頻啟動(dòng)，啟動(dòng)電流大，既影響設(shè)備壽命又對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生較大沖擊。脫硫工藝中,晝夜循環(huán)水溫度變化較大,對(duì)循環(huán)水量要作出相應(yīng)的調(diào)節(jié)。但原設(shè)備工頻定速運(yùn)行時(shí)，只能靠調(diào)節(jié)閥門的開度來(lái)調(diào)節(jié)循環(huán)水量的大小，通過(guò)人為改變管網(wǎng)的阻力，增加管網(wǎng)損耗來(lái)調(diào)節(jié)水量，造成相當(dāng)大的一部分能量浪費(fèi)在閥門上，致使電費(fèi)居高不下。使用閥門調(diào)節(jié)流量，不僅不能夠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，而且增加了工人的工作量，調(diào)節(jié)不及時(shí)還會(huì)造成管網(wǎng)壓力過(guò)高或過(guò)低，流量過(guò)大或過(guò)小，影響生產(chǎn)工藝及設(shè)備的安全運(yùn)行。為了降低脫硫生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)成本，提高工藝精度及工作效率，迫切需要對(duì)1#、2#循環(huán)水泵進(jìn)行調(diào)速節(jié)能將耗改造。 　　經(jīng)多次調(diào)研、考察，綜合比較目前市場(chǎng)上的調(diào)速設(shè)備，最終決定采用北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HARSVERT-A直接高－高型變頻器對(duì)兩臺(tái)循環(huán)水泵進(jìn)行節(jié)能改造。   二、工況特點(diǎn) (一)工藝流程 　　川西北天然氣凈化廠脫硫循環(huán)水系統(tǒng)主要由以下五個(gè)部分組成：冷卻塔、中間池、循環(huán)水泵、溢流泵、脫硫裝置。自脫硫裝置排出的循環(huán)熱水，經(jīng)冷卻塔冷卻后流入中間池儲(chǔ)存；其中大部分水經(jīng)循環(huán)水泵供脫硫裝置再度利用，多余部分則由溢流管道溢出。簡(jiǎn)單工藝流程如下：   （二）工藝要求 1、進(jìn)出冷卻塔的溫差恒定 　　要求溫差范圍恒定(4℃<△t<8℃)；如循環(huán)水泵閥門開大,水量增大,則冷卻水溫差減小，水量減小則溫差增大。 2、最低壓力鉗位控制 　　要求變頻器在保證脫硫裝置入口水壓(大于0.45Mpa)前提下，盡可能的節(jié)約循環(huán)水用水量，找到滿足脫硫工藝生產(chǎn)要求的壓力最低臨界點(diǎn)。 （三）場(chǎng)地狀況: 　　變頻器室長(zhǎng)7200mm,寬3000mm。(場(chǎng)地長(zhǎng)度有限,無(wú)法并列擺放兩臺(tái)HARSVERT-A型變頻器。) （四）現(xiàn)場(chǎng)儀器儀表狀況 　　壓力變送器一塊:單路輸出4～20mA電流,負(fù)載能力300Ω（兩線制）. 　　溫差變送器一塊:單路輸出4～20mA電流,負(fù)載能力300Ω（四線制）. （五）電機(jī)及水泵參數(shù)   三、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及問題解決方案： （一）場(chǎng)地問題 　　考慮到現(xiàn)場(chǎng)安裝條件有限，現(xiàn)場(chǎng)決定將變頻裝置與手動(dòng)旁路柜分開擺放：將1#、2#變頻裝置（單臺(tái)外型尺寸(mm)(W×H×D)： 3300×2574×1200）并排擺放在變頻器室內(nèi)，而旁路柜則置于循環(huán)水泵現(xiàn)場(chǎng)。這樣擺放的結(jié)果既解決了場(chǎng)地問題，又方便操作人員在循環(huán)水泵現(xiàn)場(chǎng)就能觀察到變頻器送電情況，兩全其美。