變頻調(diào)速是近年來興起的一門成熟的新技術，它通過改變電源頻率來實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，因其具有調(diào)速平穩(wěn)、瞬態(tài)穩(wěn)定性高、節(jié)能等特性，越來越被人們所重視。隨著變頻調(diào)速技術的不斷成熟，變頻調(diào)速裝置在水泵設備上的應用也越來越廣泛。

1、循環(huán)氨水泵工況特點及存在問題

1.1、循環(huán)氨水泵工況特點

凈化分廠一期兩臺循環(huán)氨水泵，一用一備，泵組是將循環(huán)氨水打入集氣管為荒煤氣進行初步冷卻，控制荒煤氣溫度為75～80度之后送入初冷器，根據(jù)荒煤氣量的大小應及時調(diào)節(jié)循環(huán)氨水量。

1.2、工頻運行存在問題：

兩臺循環(huán)氨水泵電機均為工頻運行，啟動電流高，既影響設備壽命又對電網(wǎng)產(chǎn)生很大沖擊。而且工頻運行耗電量高，不能隨生產(chǎn)負荷自動調(diào)節(jié)，不符合現(xiàn)代企業(yè)“節(jié)能降耗”的管理理念。

循環(huán)氨水泵工頻運行，流量及壓力只能通過旁通閥及出口閥調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)負荷有限。在今2012年年初，結(jié)焦時間較長，荒煤氣量少，循環(huán)氨水流量無法進一步降低，導致荒煤氣溫度極低，曾降至40度（工藝要求控制溫度為75～80度），使得荒煤氣管道內(nèi)焦油氨水混合液流動性極差，存在堵塞荒煤氣管道的隱患。由此可見，荒煤氣溫度是至關重要的指標，如果控制不當，整個凈化系統(tǒng)都將處于癱瘓狀態(tài)。

原設循環(huán)氨水泵為工頻運行，只能由操作工調(diào)節(jié)泵出口閥門及循環(huán)管閥門開度來控制循環(huán)氨水壓力和流量。如果循環(huán)氨水量發(fā)生變化，崗位人員又不能及時調(diào)節(jié)，將會導致循環(huán)水泵壓力過高或過低。如果壓力過高，會造成泵機封、電機燒損；如果壓力過低，會導致荒煤氣溫度無法控制、集合溫度超標，造成初冷、電捕以及煤氣凈化系統(tǒng)的嚴重堵塞。

2、改造方案

循環(huán)氨水泵組是保證焦化廠煤氣系統(tǒng)正常運行的重要設備，必須保證連續(xù)、穩(wěn)定、可靠運行。經(jīng)過詳細的技術和經(jīng)濟論證，決定采用高壓變頻調(diào)速裝置，通過變頻調(diào)速調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速滿足工藝要求

高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)采用功率單元串聯(lián)技術直接輸出10KV電壓，屬高一高電壓源型變頻器，高壓變頻器調(diào)速成套系統(tǒng)整體結(jié)構由旁路柜、變壓器柜、單元柜及控制柜組成，系統(tǒng)采用一用一備兩臺泵雙路電源，一拖二手動旁路的方案，基本原理圖如圖下

雙電源手動切換柜一次原理圖

此系統(tǒng)由高壓開關1QF、2QF、雙電源手動切換柜（由高壓隔離開關QS1—QS6組成）、高壓變頻器、兩臺高壓電機組成，其中雙電源手動切換柜和高壓變頻器由投標方提供。

說明：①其中QS2、QS3是雙刀雙投隔離開關，QS5、QS6也是雙刀雙投隔離開關；實現(xiàn)自然機械互鎖②QS1和QS4不能同時閉合，實現(xiàn)電氣閉鎖；QS2和QS5不能同時閉合，實現(xiàn)電氣閉鎖；③變頻器故障時，聯(lián)跳相應的高壓開關，柜子的柜門都有高壓閉鎖，高壓電上電后，柜門就會被電磁鎖自動鎖死，除非用專用的鑰匙，不能打開柜門。

3、運行可靠性分析

經(jīng)過多次調(diào)試，實現(xiàn)變頻器控制電機轉(zhuǎn)速隨循環(huán)氨水泵出口壓力的變化而改變，即減少了電量消耗，又降低了電機的噪音，改造效果非常明顯：①節(jié)電效果顯著，電機定子電流從15A降至6A，每天節(jié)約電量為3500度左右。②電機的轉(zhuǎn)速下降，電機和泵運行狀況明顯改善，延長了設備的使用壽命，降低了設備的維修費用。③采用變頻調(diào)速技術后，由于泵出口閥全開，消除了閥門因節(jié)流而產(chǎn)生的噪聲，改善了工作環(huán)境；④電機的加速和減速可根據(jù)工藝要求自動調(diào)節(jié)，控制精度高，即保證可生產(chǎn)指標穩(wěn)定，又降低了工人的工作量。⑤循環(huán)氨水壓力穩(wěn)定，避免了壓力波動，管道漏點明顯減少，降低了檢修工作。

4、產(chǎn)生的經(jīng)濟效益

根據(jù)以上數(shù)據(jù)得知每天節(jié)約電量為3500度左右，月節(jié)約電量為106500度（以30天計算），年節(jié)約電量為127.75萬度，按照每度電0.48元計算，年節(jié)約電費613200元。

5、結(jié)語

隨著市場競爭日益激烈以及國家對節(jié)能減排工作的要求越來越嚴格，節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、提高競爭力對企業(yè)來說尤為重要，該變頻器投入近四個月來，循環(huán)氨水泵的出口閥門全開，運行穩(wěn)定，減少了閥門截流導致能源損失，節(jié)能效果明顯，實現(xiàn)了電機的軟啟動，延長了電機、泵及其附屬設備的使用壽命。實踐證明高壓變頻器在循環(huán)氨水泵上的應用是非常成功的。