高壓變頻器冷卻水改造方案

1、一一、變頻器運(yùn)行狀況、變頻器運(yùn)行狀況 二二、冷卻系統(tǒng)存在的問題、冷卻系統(tǒng)存在的問題 三三、改造的必要性、改造的必要性 四四、改造方案、改造方案 五五、冷卻效果分析、冷卻效果分析 六六、結(jié)論結(jié)論 安陽有限公司合成氣壓縮機(jī)、CO2壓縮機(jī)、氨壓 縮機(jī)三大機(jī)組全部采用高壓變頻器加電機(jī)的驅(qū)動方 式。開創(chuàng)了化工廠大型壓縮機(jī)全部使用變頻驅(qū)動的 先例，同時(shí)也是國產(chǎn)最大功率高壓變頻器的第一次 投運(yùn)。 自2013年9月份開車到如今已近一年時(shí)間，變頻器運(yùn) 行比較穩(wěn)定，控制操作簡單方便。 一一、變頻器運(yùn)行狀況、變頻器運(yùn)行狀況 7月21日，由于天氣驟然升溫（據(jù)后來查詢，當(dāng)時(shí)的 氣溫已經(jīng)超過40）循環(huán)水溫度接近35，變頻

2、器功 率柜已經(jīng)超40報(bào)警，經(jīng)過電氣車間臨時(shí)采用多種方 法降溫，最終未引起變頻器跳車。 三臺高壓變頻器冷卻系統(tǒng)原設(shè)計(jì)采用工廠循環(huán)水,設(shè) 計(jì)進(jìn)水壓力0.4Mpa，進(jìn)水溫度33，進(jìn)回水溫差 3，進(jìn)風(fēng)溫度40，進(jìn)出風(fēng)溫差5，按設(shè)計(jì)值， 氨壓縮機(jī)變頻器循環(huán)水流量為166t/h，CO2壓縮機(jī)變 頻器流量為172t/h，合成氣壓縮機(jī)變頻器流量為 304t/h，在大部分時(shí)間循環(huán)水能滿足冷卻要求。在夏 季較高溫度下，冷卻系統(tǒng)滿足不了變頻器的冷卻要 求。 二、冷卻系統(tǒng)存在的問題二、冷卻系統(tǒng)存在的問題 目前變頻器冷卻系統(tǒng)不足以應(yīng)對夏季高溫或極端天 氣，這就為變頻器夏季運(yùn)行埋下了嚴(yán)重隱患，如不 徹底從根本上解決這個(gè)問

3、題，變頻器夏季一旦運(yùn)行 超溫跳閘，將會給整個(gè)公司帶來巨大的損失。 三、改造的必要性三、改造的必要性 變頻器冷卻有多種方案：（1）增加大功率空調(diào)，（2） 風(fēng)筒噴淋降溫（效果不明顯），（3）增加新鮮水管 線。經(jīng)過公司領(lǐng)導(dǎo)和車間的共同討論，由于改造新 鮮水成本不高，冷卻效果較好，最終確定對高壓變 頻器功率柜增加新鮮水管線，夏季高溫時(shí)由新鮮水 冷卻，其他時(shí)間由循環(huán)水冷卻。具體新鮮水要求及 施工方案如下： 1、水壓及水溫：變頻器室冷卻器入口新鮮水壓力 0.4Mpa，溫度25。 2、水量：在原設(shè)計(jì)條件下氨壓縮機(jī)變頻器柜所需循 四、改造方案四、改造方案 循環(huán)水量83t/h，CO2壓縮機(jī)變頻器柜所需循環(huán)水量

4、86t/h，合成氣壓縮機(jī)變頻器柜所需循環(huán)水量152t/h， 三臺共計(jì)321t/h，如果按照新鮮水溫度25估算，三 臺變頻器功率柜冷卻所需新鮮水量為 3210.6=192.6(t/h) 。 3、施工方案： 新鮮水引自中盈生產(chǎn)水2#線地管，出地面位置設(shè)置 總閥，沿合成管廊敷設(shè)到變頻器室，新鮮水總管道 采用DN200碳鋼管，在變頻器室南側(cè)從總管引一路 DN100的管道，送至合成、二 氧化碳壓縮機(jī)變頻器 冷卻器循環(huán)水入口位置；在變頻器室北側(cè)從總管引 另一路DN80的管道，送至氨壓縮機(jī)變頻器冷卻器循 環(huán)水入口位置，兩路管道沿室外空冷風(fēng)道下地面敷 設(shè)，在每臺變頻器水冷器位置設(shè)支線（DN50），在 原變頻器

5、功率柜水冷器循環(huán)水進(jìn)水閥后管道盲板法 蘭處開口，支管接至此處碰頭，并在每條DN50管上 加裝進(jìn)水閥門。管道施工結(jié)束，在接入冷卻器之前， 必須進(jìn)行管道沖洗,然后接入冷卻器，避免雜物進(jìn)入 冷卻器引起堵塞，此工作內(nèi)容由檢修負(fù)責(zé)。 新鮮水接入系統(tǒng)簡圖，見下圖 ： 四、材料:由工程部根據(jù)改造方案具體確定所需鋼管、 閥門、法蘭等施工材料的型號和數(shù)量。 五、風(fēng)險(xiǎn)防范：變頻器功率柜水冷器增加新鮮水管 線需要停冷卻循環(huán)水，停止循環(huán)水有可能會造成變 頻器報(bào)警，甚至變頻器停車。此風(fēng)險(xiǎn)由電氣負(fù)責(zé)控 制，采取以下方法：（1）改造好一臺換熱器再改造 另一臺，嚴(yán)禁同時(shí)改造兩臺以上；（2）法蘭、彎頭、 管道等連接提前做好預(yù)制

6、，盡量減小停水時(shí)間在30分 鐘內(nèi)；（3）避開高溫時(shí)間段施工，在清晨等溫度相 對較低的時(shí)間段施工；（4）拆開改造的功率柜室內(nèi) 風(fēng)道緊急排風(fēng)口，在進(jìn)風(fēng)口增加軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)；（5） 改造時(shí)電氣派專人在變頻器室觀察變頻器溫度，必要 時(shí)打開變頻器柜門。 六、調(diào)試運(yùn)行 高壓變頻器空水冷系統(tǒng)新鮮水改造工程按期完成，于8 月1日由調(diào)度牽頭進(jìn)行新鮮水試投運(yùn)。為保證新鮮水水 量及水壓都能滿足要求，投運(yùn)之前，制定了幾種新鮮 水投運(yùn)方式：（1）打開新鮮水閥門及循環(huán)水閥門，由 新鮮水和循環(huán)水共同冷卻，觀察新鮮水壓力變化及變 變頻器功率柜溫度變化并做記錄。（2）新鮮水閥門 完全打開，循環(huán)水閥門完全關(guān)閉，由新鮮水單獨(dú)供 水，

7、觀察新鮮水水壓變化及變頻器功率柜溫度變化 并做記錄。（3）靈活方案，打開新鮮水閥門及循環(huán) 水閥門，但根據(jù)新鮮水壓力的變化隨時(shí)調(diào)節(jié)閥門開 度，保證新鮮水供水壓力，記錄數(shù)據(jù)。 8月1日首次投入新鮮水進(jìn)行了調(diào)試，當(dāng)時(shí)循環(huán)水溫度 31，變頻器溫度36左右，新鮮水管線壓力 0.38MPa，首先單獨(dú)投入一臺氨壓縮機(jī)變頻器，冷卻 效果比較好，變頻器最低溫度能達(dá)到30左右，然后 三臺變頻器全部投入新鮮水，三臺變頻器溫度下降 都比較明顯，12點(diǎn)時(shí)氨：31.6，CO2：33.7，合 成：31.1，由于怕周六周日人少出現(xiàn)意外，下班前 新鮮水全部關(guān)閉。 考慮到新鮮水回水閥門開度太大，8月4日對新鮮水 回水閥門開度調(diào)整

8、再次投入試驗(yàn)，（由于8月5日跳車， 本次試驗(yàn)約12個(gè)小時(shí)，此后循環(huán)水溫低一直不高，沒 再投入） 8月1日單臺氨壓機(jī)變頻器投入新鮮水記錄： 循環(huán)水進(jìn)循環(huán)水進(jìn) 水壓力水壓力 循環(huán)水回循環(huán)水回 水壓力水壓力 循環(huán)水進(jìn)循環(huán)水進(jìn) 水溫度水溫度 循環(huán)水回循環(huán)水回 水溫度水溫度 功率柜功率柜 溫度溫度 室溫室溫 電流電流 投運(yùn)前0.4Mpa0.37Mpa30.731.13434 597A 投運(yùn)后新鮮水壓 力 0.38Mpa 0.37Mpa3134 603A 7月21日 參數(shù) 0.39Mpa0.36Mpa34.835.640.6 38 651.4A 新鮮水新鮮水 進(jìn)水溫進(jìn)水溫 度度 新鮮水新鮮水 壓力壓力 M

9、Pa 投用前投用前 變頻器變頻器 溫度溫度 投用后投用后 變頻器變頻器 溫度溫度 回水閥回水閥 門開度門開度 圈圈 室室 溫溫 環(huán)境環(huán)境 溫度溫度 負(fù)荷負(fù)荷 (KW) 8月月4日日 負(fù)荷負(fù)荷 (KW) 7月月21日日 合成氣 壓縮機(jī) 變頻器 240.3637.433.5335381501015261 氨壓縮 變頻器 240.3637.132.7335381005810290 CO2壓 縮機(jī)變 頻器 240.3637.534335381003810091 注：三臺高壓變頻器全部投用新鮮水后，新鮮水壓力有所下降，因此新鮮水投 運(yùn)后需加強(qiáng)巡檢，時(shí)刻關(guān)注新鮮水的壓力及水量，及時(shí)調(diào)整新鮮水壓力和流量， 緊急情況切換到循環(huán)水冷卻。 從兩次投入試驗(yàn)的情況來看，冷卻水的溫度對變頻 器的影響最大，三臺變頻器全投入新鮮水的話，變 頻器溫度降低比較明顯，約降低3-5。8月4日，三 臺變頻器都在較高的負(fù)荷運(yùn)行，和夏季最高溫度時(shí) 的負(fù)荷相差不多。如果按照今