時間:2015-07-24 15:17:17來源:希望森蘭科技股份有限公司
一、現(xiàn)狀
某焦化廠煉焦?fàn)t鼓冷系統(tǒng)有兩臺400kW離心風(fēng)機(jī),一用一備,安裝在兩臺初冷器之前,即一臺鼓風(fēng)機(jī)同時對兩臺初冷器中的煤氣進(jìn)行抽取。工藝上要保證初冷器內(nèi)維持120Pa正壓,則鼓風(fēng)機(jī)需要調(diào)速,原系統(tǒng)采用液力偶合器調(diào)速。另外,還要求兩臺初冷器內(nèi)的正壓相同,均為120Pa。原系統(tǒng)是在初冷器的出口處設(shè)置手動閥門用人工調(diào)節(jié),在調(diào)節(jié)過程中,不僅要調(diào)節(jié)閥門的開度,還要同時調(diào)節(jié)液力偶合器的油壓,以此調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。閥門和轉(zhuǎn)速都要調(diào)節(jié),二者又有一定的偶合度,常常顧此失彼,很難達(dá)到工藝要求。另外,液力偶合器調(diào)速的穩(wěn)定性較差及調(diào)速的不方便,而且效率低,為滿足生產(chǎn)工藝的要求和節(jié)能,需要對其進(jìn)行改造。
二、改造方案
出于節(jié)能考慮,將液力偶合器調(diào)速改為變頻調(diào)速。為控制兩初冷器內(nèi)的壓力,采用壓力閉環(huán)控制和電動閥結(jié)合控制,該方法是在1#初冷器和2#初冷器上安裝兩只壓力變送器,變送器壓力值代表初冷器內(nèi)的壓力值。以1#初冷器變送器的反饋值來控制變頻器的輸出頻率,使其穩(wěn)定在120Pa的壓力上。但是1#初冷器和2#初冷器的出口風(fēng)道是并聯(lián)的,由于某些因素,1#初冷器和2#初冷器的壓力值可能不相等,這時,由調(diào)節(jié)器送出的信號到2#初冷器電動調(diào)節(jié)閥,調(diào)節(jié)器閥門的開度,使1#初冷器和2#初冷器的壓力值相等。但是電動閥的調(diào)節(jié)影響總壓力值,2#初冷器出口處的壓力變送器將檢測到的壓力信號送變頻器,由變頻器使風(fēng)機(jī)電機(jī)升速或降速,維持工藝要求的壓力值在120Pa。調(diào)節(jié)過程要經(jīng)過幾次的反復(fù)調(diào)節(jié),無需人工介入,都是自動進(jìn)行的。煉焦鼓冷系統(tǒng)控制示意圖如圖1所示:
圖1 煉焦鼓冷系統(tǒng)控制示意圖
三、改造方案的電氣原理圖和控制原理
1﹑變頻器采用森蘭SB61P400??紤]到電機(jī)是一用一備,為節(jié)省投資,兩臺風(fēng)機(jī)電機(jī)共用一臺變頻器,當(dāng)電機(jī)需要倒換時,僅改變電機(jī)外部的接線,變頻器控制原理圖如圖2所示。PT為壓力變送器,為四線式的壓力變送器接線,還有兩根電源線未畫出。R為給定調(diào)節(jié),也可以用操作面板給定。KM1﹑KM2控制那臺電機(jī)運(yùn)行。
圖2 變頻器控制原理圖
因?yàn)橐毫︸詈掀鞯男瘦^低,改造時不需要保留,可將其拆除。留下的空位可裝一臺減速箱,減速箱的減速比的選擇,根據(jù)工藝條件決定。即變頻器輸出頻率50(60)Hz時,風(fēng)機(jī)輸出最大風(fēng)量。為減少減速箱安裝時的工作量,減速箱需認(rèn)真選擇。
2﹑壓力變送器的安裝
壓力變送器要正確的反映初冷器的壓力值,安裝位置值得研究,顯然安裝在初冷器上,即可。為簡化控制,用一號初冷器壓力變送器的信號反饋到變頻器,由此控制一號初冷器的壓力;二號初冷器的壓力變送器的信號送到電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)器上,控制閥門的開度,以平衡兩初冷器的壓力值。如圖1所示。
四﹑節(jié)能
改造過程中,去掉了液力耦合器后換為一臺1.25︰1的減速箱。生產(chǎn)運(yùn)行時,變頻器的輸出頻率在34Hz上下變動,計(jì)算節(jié)能效果如下:
400kW風(fēng)機(jī)風(fēng)量從100%降低到70%,由于流量與轉(zhuǎn)速一次方成正比,因此轉(zhuǎn)速可以降低70%,負(fù)載功率理論上降為34.3%,如果變頻調(diào)速效率按0.95算,再考慮電動機(jī)效率在低功率時和管道系統(tǒng)效率有所下降,電網(wǎng)總輸入功率約:
400×(34.3%/0.95/0.85/0.95)=400×44.71%=178.84kW
如果采用液力偶合器,其效率按0.665計(jì)算,電網(wǎng)總輸入功率為
400(34.3%/0.665/0.85/0.95)=400×63.87%=255.12kW,
二者之差為節(jié)約的電能,即:
255.12-178.84=76.28kW
全年按300日計(jì)算,年節(jié)電:
76.28×300×24=549216kWh。
據(jù)實(shí)際檢測本系統(tǒng)節(jié)能在21.9%,不到一年可收回投資,取得了非常好的經(jīng)濟(jì)效益。
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