高壓變頻調(diào)速器在冷卻水循環(huán)泵上的應(yīng)用

 1、引言： 

    浙江省衢州巨化硫酸廠是我國首批自己設(shè)計、制造、安裝的重點(diǎn)硫酸生產(chǎn)企業(yè)，是浙江省最大的硫酸生產(chǎn)廠。在硫酸生產(chǎn)過程中，需要對水冷極板進(jìn)行冷卻，冷卻水循環(huán)泵是硫酸生產(chǎn)工藝中的重要設(shè)備，過去冷卻水循環(huán)泵均不調(diào)速，利用出口閥門來控制水流量和管網(wǎng)壓力，由于設(shè)備的選擇都是按最大負(fù)荷情況來選型，在實際運(yùn)行中設(shè)備留有較大的余量，冷卻水的流量與壓力是通過冷卻水循環(huán)泵出、入口聯(lián)絡(luò)管上的調(diào)節(jié)閥來進(jìn)行調(diào)節(jié)，造成電動機(jī)運(yùn)行效率較低，造成電能浪費(fèi)，為降低生產(chǎn)成本，經(jīng)過論證，決定選用風(fēng)光牌JD-BP37型高壓變頻器對冷卻水循環(huán)泵進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能改造，以解決能源浪費(fèi)問題。冷卻水循環(huán)泵工作原理如圖1所示，三臺循環(huán)泵兩開一備。

    2、用戶冷卻水循環(huán)泵及配套電動機(jī)有關(guān)參數(shù)為： {TodayHot}

     水泵型號： 500S-35 單級雙吸離心泵； 

     流量：561L∕S 轉(zhuǎn)速：970r/min 

     揚(yáng)程：35m 

     電機(jī)功率：280KW 

     電壓：6000V 

     電流：35.2A 

     轉(zhuǎn)速：985r/min 

    3、新風(fēng)光JD-BP37型高壓變頻調(diào)速器 

    3.1 JD-BP37型高壓變頻調(diào)速器簡介 

    JD-BP37型高壓變頻調(diào)速器采用最新型IGBT為主控器件，全數(shù)字化，彩色液晶觸摸屏控制，以高可靠性、易操作、高性能為設(shè)計目標(biāo)的優(yōu)質(zhì)變頻調(diào)速器。經(jīng)過多年研發(fā)，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、電力、水泥、給排水、制藥、造紙、污水處理等各個行業(yè)。成為精品，決非偶然。 

    風(fēng)光高壓變頻器，采用若干個低壓逆變器功率單元串聯(lián)的方式實現(xiàn)直接高壓輸出，所用的6kv高壓變頻器，變壓器有18組付邊繞組，分為6個功率單元∕相，三相共18個單元，采用36脈沖整流，輸入端的諧波成分滿足國標(biāo)規(guī)定 ，高壓變頻器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，單元電路的主電路如圖3所示，旁路支路采用可控硅模塊。

    3.2 JD-BP37型高壓變頻調(diào)速器主要技術(shù)性能 {HotTag}

     3.2.1 高——高電壓源型變頻器，直接6KV輸入，直接6KV輸出，無須任何輸出變壓器或濾波器，適配于普通高壓電動機(jī)，對電機(jī)、電纜絕緣無損害。 

     3.2.2 輸入功率因數(shù)高，電流諧波小，無須功率因數(shù)補(bǔ)償、諧波抑制裝置。 

     3.2.3 單元電路模塊化設(shè)計，維護(hù)簡單，互換性好。 

     3.2.4 高壓主回路與控制器之間為光纖連接，強(qiáng)弱電隔離，安全可靠。 

     3.2.5 完善的故障檢測，1的故障保護(hù)及準(zhǔn)確的定位顯示和報警。 

     3.2.6 內(nèi)置PLC，適應(yīng)現(xiàn)場多變需求。 

     3.2.7 控制電源與高壓電相互獨(dú)立，無高壓可以檢測變頻器輸出，便于現(xiàn)場調(diào)試以及培訓(xùn)操作人員，便于維護(hù)。 

     3.2.8 功率單元經(jīng)24小時高溫老化、150％負(fù)載試驗，可靠性高。 

     3.2.9 中文Windows 操作界面，彩色液晶觸摸屏操作。 

     3.2.10 可接收和輸出多路工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號。 

     3.2.11 可打印輸出運(yùn)行報表。 

    4、控制原理及電氣設(shè)備改造回路圖

     變頻器控制3#循環(huán)泵，2#、1#循環(huán)泵一開一備?，F(xiàn)在以冷卻水母管壓力為給定量，根據(jù)工藝所需母管壓力調(diào)節(jié)循環(huán)泵轉(zhuǎn)速，壓力信號取自主管網(wǎng)，目標(biāo)壓力值設(shè)定在0.24Mpa 。

    5、高壓變頻器節(jié)電情況介紹 

    設(shè)備改造工程于2005年1月完成，高壓變頻器一次試車成功，運(yùn)行正常，頻率運(yùn)行在40Hz左右，保證了循環(huán)水的正常溫度。其節(jié)電相關(guān)數(shù)據(jù)為： 

⒌⒈工頻運(yùn)行數(shù)據(jù)為： 

5月27日14:30 運(yùn)行頻率50Hz 輸入電流23.8A 輸入電壓6KV 

5月27日21:35 運(yùn)行頻率50Hz 輸入電流26.4A 輸入電壓6KV 

5月28日08:00 運(yùn)行頻率50Hz 輸入電流25.2A 輸入電壓6KV 

5月28日21:00 運(yùn)行頻率50Hz 輸入電流24.8A 輸入電壓6KV 

5月29日06:25 運(yùn)行頻率50Hz 輸入電流24.1A 輸入電壓6KV 

工頻平均運(yùn)行電流24.86A 功率因數(shù)COSΦ1 =0.85 

⒌⒉變頻運(yùn)行數(shù)據(jù) 

5月27日11:00 運(yùn)行頻率41:55Hz 輸入電流13.0A 輸入電壓6KV 

5月27日12:00 運(yùn)行頻率41:55Hz 輸入電流13.1A 輸入電壓6KV 

5月27日13:00 運(yùn)行頻率41:55Hz 輸入電流13.0A 輸入電壓6KV 

5月27日14:00 運(yùn)行頻率41:55Hz 輸入電流13.2A 輸入電壓6KV 

變頻平均運(yùn)行電流為13.07A ,功率因數(shù)為COSΦ2 =0.98 

每年節(jié)省用電： 

（I×COSΦ1-I×COSΦ2 ）×Ua×1.732×24小時×350天=71.8萬度 

每年節(jié)省用電費(fèi)用：每年節(jié)省用電×0.5元/度=35.9萬元 

變頻運(yùn)行時節(jié)電率達(dá)到40%。 

     設(shè)備運(yùn)行時頻率達(dá)到35Hz，就可以達(dá)到工藝要求的出水壓力，春冬秋三個季節(jié)設(shè)備完全可以在35Hz運(yùn)行，節(jié)電率可達(dá)到50%左右，按目前41Hz運(yùn)行計算，每年可以節(jié)電71萬度，節(jié)省電費(fèi)35.9萬元，其成本回收期為1.8年。 

6、結(jié)束語 

     風(fēng)光牌高壓變頻調(diào)速器在巨化股份公司硫酸廠冷卻水循環(huán)泵的應(yīng)用，可以使冷卻水循環(huán)泵隨著負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)冷卻水流量，達(dá)到節(jié)約能源的目的，同時對循環(huán)泵軟啟動，保護(hù)了水泵、電機(jī)，減少泵體和電機(jī)維護(hù)費(fèi)用，改善了冷卻水循環(huán)泵運(yùn)行工況，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。在高壓變頻技術(shù)越來越成熟的今天，相信國產(chǎn)高壓變頻調(diào)速器，在各個行業(yè)會有更好的表現(xiàn)。 

    本工程的承接單位浙江易嘉節(jié)能設(shè)備有限公司為一家專業(yè)節(jié)能服務(wù)提供商。通過該280KW/6000V高壓變頻器的安裝、調(diào)試、運(yùn)行，也體現(xiàn)出易嘉節(jié)能設(shè)備公司在節(jié)能行業(yè)較高的專業(yè)素質(zhì)與技術(shù)水準(zhǔn)。