关键词:循环水泵;变频调速;供水压力
1 循环水泵运行概况
兰州石化公司动力厂第三循环水场设计供水能力为7500m3/h。担负着7套炼化装置循环冷却水的供应。流程是从炼化装置返回的压力回水经DN900线回到循环水场,沿冷却塔DN800上水立管上塔,经过配水和淋水装置。进行通风冷却。冷却后的水汇人塔下集水池。再通过联通管流人冷水池。循环水泵房设置冷水泵三台。冷水泵从冷水池吸取冷水后加压外供,沿DN900管线双路进入循环水管网,供生产装置冷却使用。按照生产要求供水压力一般保持在O.4一O.7MPa之间,但在实际运行中发现,由于各炼化装置开停工时间不一致。造成循环冷却水供水压力忽高忽低,用水量大时冷水泵效率较高,而在开工装置少时,开两台工频泵运行时压力过高,出口阀门处于半开状态时装置能耗居高不下。导致冷水泵憋压甚至引起机泵振动和发热。使供水能耗升高同时容易使供水设备损坏。究其原因是三台冷水泵性能相同、供水能力相等,见表1。在用水量小时没有调节手段。在生产用水量不是很大的时候.开一台冷水泵水压偏低不能满足生产要求。开两台冷水泵又造成“大马拉小车”现象。因此为了适应炼化生产的变化,降低供水系统能耗,改变供水系统的被动局面,采用高压变频器根据水压变化控制循环水泵转速以达到经济合理运行的目的。
第三循环水场装置主要设备为双吸式离心泵。
2 循环水泵变频器的选用和方案的可行性
2.1 变频器的选用
由于我厂首次采用高压变频器,经过调研选用了美国罗宾康公司(ASIRobicon)的产品,该公司生产的完美无谐波系列(Perfect-Harmony)变频器采用世界上由罗宾康首创的功率单元直接串联的方式实现直接高、中压输出。具有对电网谐波污染极小,输入功率因数高,输出波形质量好,不存在谐波引起的电机附加发热、转矩脉动、噪音、dv/dt及共模电压等问题的特性,不必加输出滤波器,不必增加电机的绝缘强度,适用于国产的新、旧普通异步电机,可靠性高。
变频原理为异步电动机用变频器调速时的原理是通过整流将交流变成直流,经过平滑滤波,再经过逆变回路,把直流变成不同频率的交流。使电动机获得无级调速所需要的电压、电流、频率。
2.2 方案实施的可行性
第三循环水场循环水泵房并列设置冷水泵3台。其供水能力、性能相同。选择一台泵安装高压变频器既可实现在高、低水量时不同搭配。用水量大时可运行两台工频冷水泵,用水量较小时可开一台工频冷水泵、另开一台变频冷水泵,根据供水管网压力变化情况,可随时调节电动机转速,将供水压力、流量控制在较为经济的状态。从而提高机泵运行的灵活性,同时节约机泵的电耗。为便于与工频冷水泵搭配,我们选择了位于中间的2冷水泵安装一台1350kVA的高压变频装置。
3 变频冷水泵与工频冷水泵节能情况对比
设备安装完成后,我们在开机过程中对变频泵与工频泵的匹配进行了反复调试。由于采用一台变频冷水泵供水的机会很少。大多数情况下是与工频冷水泵联合供水,在试运行过程中发现由于先期运转的工频冷水泵已使母管带压。变频控制的机泵在频率较低时无法启动送水。根据现场实际经过反复试验,设定变频冷水泵电机启动频率为85%,然后根据管网压力调节变频器,同时配合开启阀门。解决了同时开工频冷水泵和变频冷水泵时,两泵出El压力不平衡问题,提高了系统的灵活性和安全性,并降低了电损耗,见表2。
本栏数据为2#泵将变频器调至最低限保供水能力时测量数据
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