高壓變頻器在脫硫循環(huán)水泵工藝中的應用

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【摘要】:本文結合川西北天然氣凈化廠實際工況,介紹了北京利德華福電氣技術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)水泵工藝中的應用。

【關鍵詞】：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，對天然氣進行凈化加工，日處理量達50萬立方米，是四川省重點企業(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)品遠銷國內外。西北氣礦凈化廠屬于典型的石油化工行業(yè)，設備品種多、價值高、對設備完好率及連續(xù)運轉可利用率要求較高。 　　川西北氣礦凈化廠脫硫分廠有1#、2#兩臺循環(huán)水泵，正常運行時“一用一備”，兩臺電機均為直接工頻啟動，啟動電流大，既影響設備壽命又對電網(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,對循環(huán)水量要作出相應的調節(jié)。但原設備工頻定速運行時，只能靠調節(jié)閥門的開度來調節(jié)循環(huán)水量的大小，通過人為改變管網(wǎng)的阻力，增加管網(wǎng)損耗來調節(jié)水量，造成相當大的一部分能量浪費在閥門上，致使電費居高不下。使用閥門調節(jié)流量，不僅不能夠經(jīng)濟運行，而且增加了工人的工作量，調節(jié)不及時還會造成管網(wǎng)壓力過高或過低，流量過大或過小，影響生產(chǎn)工藝及設備的安全運行。為了降低脫硫生產(chǎn)經(jīng)濟成本，提高工藝精度及工作效率，迫切需要對1#、2#循環(huán)水泵進行調速節(jié)能將耗改造。 　　經(jīng)多次調研、考察，綜合比較目前市場上的調速設備，最終決定采用北京利德華福電氣技術有限公司生產(chǎn)的HARSVERT-A直接高－高型變頻器對兩臺循環(huán)水泵進行節(jié)能改造。   二、工況特點 (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。簡單工藝流程如下：   （二）工藝要求 1、進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。 （三）場地狀況: 　　變頻器室長7200mm,寬3000mm。(場地長度有限,無法并列擺放兩臺HARSVERT-A型變頻器。) （四）現(xiàn)場儀器儀表狀況 　　壓力變送器一塊:單路輸出4～20mA電流,負載能力300Ω（兩線制）. 　　溫差變送器一塊:單路輸出4～20mA電流,負載能力300Ω（四線制）. （五）電機及水泵參數(shù)   三、現(xiàn)場調試及問題解決方案： （一）場地問題 　　考慮到現(xiàn)場安裝條件有限，現(xiàn)場決定將變頻裝置與手動旁路柜分開擺放：將1#、2#變頻裝置（單臺外型尺寸(mm)(W×H×D)： 3300×2574×1200）并排擺放在變頻器室內，而旁路柜則置于循環(huán)水泵現(xiàn)場。這樣擺放的結果既解決了場地問題，又方便操作人員在循環(huán)水泵現(xiàn)場就能觀察到變頻器送電情況，兩全其美。