變頻調(diào)速是近年來(lái)興起的一門成熟的新技術(shù)，它通過改變電源頻率來(lái)實(shí)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(lái)越被人們所重視。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷成熟，變頻調(diào)速裝置在水泵設(shè)備上的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

1、循環(huán)氨水泵工況特點(diǎn)及存在問題

1.1、循環(huán)氨水泵工況特點(diǎn)

凈化分廠一期兩臺(tái)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(jìn)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(yīng)及時(shí)調(diào)節(jié)循環(huán)氨水量。

1.2、工頻運(yùn)行存在問題：

兩臺(tái)循環(huán)氨水泵電機(jī)均為工頻運(yùn)行，啟動(dòng)電流高，既影響設(shè)備壽命又對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生很大沖擊。而且工頻運(yùn)行耗電量高，不能隨生產(chǎn)負(fù)荷自動(dòng)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(yùn)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(fù)荷有限。在今2012年年初，結(jié)焦時(shí)間較長(zhǎng)，荒煤氣量少，循環(huán)氨水流量無(wú)法進(jìn)一步降低，導(dǎo)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(dòng)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(guān)重要的指標(biāo)，如果控制不當(dāng)，整個(gè)凈化系統(tǒng)都將處于癱瘓狀態(tài)。

原設(shè)循環(huán)氨水泵為工頻運(yùn)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(lái)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(shí)調(diào)節(jié)，將會(huì)導(dǎo)致循環(huán)水泵壓力過高或過低。如果壓力過高，會(huì)造成泵機(jī)封、電機(jī)燒損；如果壓力過低，會(huì)導(dǎo)致荒煤氣溫度無(wú)法控制、集合溫度超標(biāo)，造成初冷、電捕以及煤氣凈化系統(tǒng)的嚴(yán)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(yùn)行的重要設(shè)備，必須保證連續(xù)、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。經(jīng)過詳細(xì)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)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(jī)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(shù)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(gòu)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(tái)泵雙路電源，一拖二手動(dòng)旁路的方案，基本原理圖如圖下

雙電源手動(dòng)切換柜一次原理圖

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

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

3、運(yùn)行可靠性分析

經(jīng)過多次調(diào)試，實(shí)現(xiàn)變頻器控制電機(jī)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(jī)的噪音，改造效果非常明顯：①節(jié)電效果顯著，電機(jī)定子電流從15A降至6A，每天節(jié)約電量為3500度左右。②電機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，電機(jī)和泵運(yùn)行狀況明顯改善，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，降低了設(shè)備的維修費(fèi)用。③采用變頻調(diào)速技術(shù)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(jī)的加速和減速可根據(jù)工藝要求自動(dòng)調(diào)節(jié)，控制精度高，即保證可生產(chǎn)指標(biāo)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(dòng)，管道漏點(diǎn)明顯減少，降低了檢修工作。

4、產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)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(jì)算），年節(jié)約電量為127.75萬(wàn)度，按照每度電0.48元計(jì)算，年節(jié)約電費(fèi)613200元。

5、結(jié)語(yǔ)

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈以及國(guó)家對(duì)節(jié)能減排工作的要求越來(lái)越嚴(yán)格，節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、提高競(jìng)爭(zhēng)力對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)尤為重要，該變頻器投入近四個(gè)月來(lái)，循環(huán)氨水泵的出口閥門全開，運(yùn)行穩(wěn)定，減少了閥門截流導(dǎo)致能源損失，節(jié)能效果明顯，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng)，延長(zhǎng)了電機(jī)、泵及其附屬設(shè)備的使用壽命。實(shí)踐證明高壓變頻器在循環(huán)氨水泵上的應(yīng)用是非常成功的。