河北邯鄲冀南化工股份公司(魏縣化肥廠)的脫碳系統(tǒng)共有三臺脫碳泵,采用3臺共一母管方式,其中兩臺運行,一臺備用,泵內(nèi)介質(zhì)為丙碳液。原運行方式為根據(jù)工藝要求(C的含量)來控制出口閥門的開度,通過增加系統(tǒng)阻力來改變流量,造成了電能消耗大,工作效率低,而且泵電機啟動電流大。
脫碳泵電機為三相異步電動機,詳細(xì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)如下:
1.脫碳泵電機參數(shù)
電機功率:440kW 額定電壓:6kV
額定轉(zhuǎn)速:1484r/min 額定電流:50A
功率因數(shù):0.85 Y接線
數(shù)量:3臺/母管(兩用一備)
2.脫碳泵參數(shù)
流量:280m3/h; 揚程:340m; 效率:85%
3. 運行工況參數(shù):
最大工作電流:47A;最小工作電流:35A;平均工作電流:41A
實際所需安全工作壓力:250m~270m
4.單臺泵年平均運行小時數(shù): 7200小時(按300天計算)
5.結(jié)算電價:0.28元/ kWh
為降低能耗,邯鄲冀南化工股份公司委托我公司對其脫碳泵系統(tǒng)進行節(jié)能技術(shù)改造,為此,我公司采用自行開發(fā)研制的SH-HVF-Y6000/700型高壓變頻器對其中的2#脫碳泵電機進行變頻調(diào)速改造,而另一臺脫碳泵電機(1#或3#)仍舊采用工頻運行,即采用母管雙泵運行方式。
為了充分保證系統(tǒng)的可靠性,變頻器同時加裝了工頻旁路裝置,在變頻器故障退出運行時,電機可以直接手動切換到工頻運行狀態(tài)下運行。脫碳泵變頻系統(tǒng)采用開環(huán)控制,用戶操作人員根據(jù)脫碳系統(tǒng)的工藝要求,通過變頻器手操控制箱對變頻器的運行頻率進行遠(yuǎn)程控制,達(dá)到調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速,從而調(diào)節(jié)泵內(nèi)介質(zhì)流量的目的,來滿足工藝的要求。
整套變頻器于2004年2月安裝并投入運行,并由雙方對變頻器改造前后的耗電量作了對比試驗,前提是系統(tǒng)在相同工況、生產(chǎn)產(chǎn)量基本一致的情況下,對2#脫碳泵電機分別測試工頻運行的耗電量和變頻運行的耗電量,試驗結(jié)果如下:
1.高壓變頻器SH-HVF-Y6K/700加載在2#脫碳泵(電機440kW)上,與3#脫碳泵(電機440kW)一起工頻運行三天。2#機總耗電(27180)度,3#機總耗電(40707)度,平均每小時共耗電(942.88)度。
2.高壓變頻器SH-HVF-Y6K/700加載在2#脫碳泵(電機440kW)上變頻運行,3#脫碳泵(電機440kW)工頻運行,一起運行三天。2#機總耗電(19665)度,3#機總耗電(40905)度,平均每小時共耗電(841.25)度。
3. 通過上述對比得知,高壓變頻器Y6K/700負(fù)載2#脫碳泵,平均每小時節(jié)能(101.63)度。
4.以每年運行7200小時計算,
全年可節(jié)電為7200×101.63=731,736度
年節(jié)電效益為731736×0.28元=20.5萬元
節(jié)電率為:(27180-19667)/27180=27.6%
高壓變頻對脫碳泵改造后,具有下述優(yōu)點:
1.電機啟動沖擊小:脫碳泵電機啟動電流由原來的200A降為3A。
2.工況調(diào)節(jié)穩(wěn)定:采用變頻前系統(tǒng)工況主要依靠手動閥門的調(diào)節(jié),采用變頻器后,采用轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式,負(fù)載可實現(xiàn)數(shù)字式1%精度連續(xù)可調(diào)。
3. 電明顯:脫碳泵在工況條件一致的情況下高壓測輸入電流由原來的45A降為30A
4. 由于閥門的動作次數(shù)大大減少,減少了系統(tǒng)的設(shè)備故障。同時電動機運行振動及噪聲明顯下降。