公司煤氣系統(tǒng)變頻器改造方案

年4月19日公司煤氣系統(tǒng)變頻器改造方案文檔僅供參考HYPERLINK""HYPERLINK""南川大興煤化工業(yè)有限公司煤氣系統(tǒng)變頻器改造方案重慶杰控電氣自動(dòng)化控制有限公司關(guān)于南川大興煤化工業(yè)有限公司煤氣系統(tǒng)變頻器改造方案大興煤化現(xiàn)狀原煤氣輸送系統(tǒng)采用155KW羅茨風(fēng)機(jī)向煤氣儲(chǔ)存罐送氣,由于風(fēng)機(jī)采用50HZ,380V全速運(yùn)行,不能根據(jù)實(shí)際出氣量來(lái)決定風(fēng)機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速,同時(shí)為了避免負(fù)壓情況的發(fā)生造成事故,還要把煤氣罐中的煤氣回送到煉爐中,這樣造成能源(煤氣、電力)大量的損耗。解決方案本著節(jié)約能源的目的,受博賽集團(tuán)公司委托,經(jīng)我公司人員的現(xiàn)場(chǎng)考察,經(jīng)過(guò)對(duì)南川大興煤化工業(yè)有限公司的超過(guò)37KW的電機(jī)功率場(chǎng)合(氨水泵、冷卻塔的循環(huán)泵、壓縮機(jī)、脫硫塔的貧液泵、加壓站、一次供水、污水站、鍋爐、氣站、破碎機(jī))進(jìn)行了初步查看,決定最先對(duì)煤氣輸送系統(tǒng)155KW羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻改造。原工作電機(jī)實(shí)測(cè)電流110A－120A。如果經(jīng)過(guò)變頻控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的方式,既可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送煤氣的自動(dòng)控制,避免負(fù)壓情況的發(fā)生,并同時(shí)能達(dá)到顯著的節(jié)能效果。從工藝最理想情況是保證煉焦?fàn)t出口壓力在80-90PA之間,以保證整個(gè)送氣系統(tǒng)工作在一個(gè)理想的狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)措施我公司技術(shù)人員經(jīng)過(guò)對(duì)威鋼焦化廠和重鋼焦化廠煤氣輸送系統(tǒng)考察,我們建議采用變頻器控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)送氣的自動(dòng)控制,以保證整個(gè)送氣系統(tǒng)工作在一個(gè)理想狀態(tài)。這是一種很成熟的控制方式,已在現(xiàn)有焦化廠成功運(yùn)行(如威鋼)。保持原有配電盤及控制系統(tǒng);從三臺(tái)焦?fàn)t出口采樣壓力,根據(jù)出口壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速自動(dòng)控制。當(dāng)三臺(tái)焦?fàn)t出口壓力過(guò)高時(shí),取壓力高的來(lái)決定應(yīng)增加風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,保證生產(chǎn)的煤氣正常輸送。當(dāng)三臺(tái)焦?fàn)t出口壓力過(guò)低時(shí),取壓力低的來(lái)決定應(yīng)降低風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,減少煤氣輸送,維持出口壓力。當(dāng)三臺(tái)焦?fàn)t出口壓力適當(dāng),應(yīng)保持當(dāng)前風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,使輸出壓力保持恒定。3、根據(jù)焦?fàn)t出口壓力,首先變頻器啟動(dòng)一臺(tái)風(fēng)機(jī),檢測(cè)出口壓力是否在規(guī)定工作范圍內(nèi),若能滿足要求,則僅一臺(tái)風(fēng)機(jī)工作;若不能滿足要求,則把當(dāng)前風(fēng)機(jī)從變頻工作方式切換到工頻工作方式,同時(shí)由變頻器啟動(dòng)第二臺(tái)風(fēng)機(jī),以保證焦?fàn)t出口壓力正常。反之,若兩臺(tái)風(fēng)機(jī)工作時(shí)出口壓力過(guò)高,應(yīng)關(guān)閉一臺(tái)風(fēng)機(jī),而保持一臺(tái)風(fēng)機(jī)變頻工作。4、由于是改造,我們保留原電控柜,當(dāng)變頻器出現(xiàn)故障時(shí),可切換到原電控柜的降壓起動(dòng)方式。另外保留原出口風(fēng)調(diào)節(jié)閥,增加三臺(tái)出口風(fēng)調(diào)節(jié)閥自動(dòng)控制,原來(lái)為人工調(diào)節(jié),經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊檢測(cè)焦?fàn)t出口壓力,經(jīng)過(guò)PLC控制及運(yùn)算,來(lái)自動(dòng)的控制調(diào)節(jié)閥的開度。系統(tǒng)框圖(見下頁(yè)):系統(tǒng)報(bào)價(jià)名稱數(shù)量單價(jià)金額變頻器2臺(tái)78500.00157000.00柜體1套3600.003600.00空開(施耐德)2只2860.005720.00接觸器(施耐德)9只2230.000.00可編程器控制單元1臺(tái)4230.004230.00A/D轉(zhuǎn)換模塊1只3300.003300.00銅排或纜線1批2700.002700.00其它輔材1批1200.00.1200.00安裝成套費(fèi)9500.009500.00合計(jì)207320.00若空開及接觸器采用國(guó)產(chǎn)的空開及接觸器,這樣控制柜成本可降低15000.00元即總價(jià)為192320.00元六、報(bào)價(jià)說(shuō)明1、原方案僅一臺(tái)風(fēng)機(jī)工作,因?yàn)橛锌赡芤捎脙膳_(tái)工作,因此我們采用一臺(tái)變頻器拖動(dòng)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)的方式工作:啟動(dòng)時(shí)由于第一臺(tái)風(fēng)機(jī)已是全速工作,因此第二臺(tái)風(fēng)機(jī)屬于帶壓起動(dòng),需要較大的啟動(dòng)力矩(羅茨風(fēng)機(jī)本屬于恒轉(zhuǎn)矩型),因此,變頻調(diào)速器選用恒轉(zhuǎn)矩型變頻器,即G型,原為P型。這樣變頻器造價(jià)要高一些。2、原方案控制的僅為一臺(tái)焦?fàn)t和一臺(tái)風(fēng)機(jī),而新方案控制的焦?fàn)t三臺(tái)和風(fēng)機(jī)二臺(tái)以及增加三臺(tái)出口風(fēng)調(diào)節(jié)閥控制,其硬設(shè)備增加較多,造價(jià)也相應(yīng)增加。(此報(bào)價(jià)為全自動(dòng)控制方案)3、富士變頻器是最早在中國(guó)得到廣泛應(yīng)用,十幾年來(lái)一直保持著中國(guó)市場(chǎng)的領(lǐng)先地位。富士變頻器曾一度占據(jù)著中國(guó)50%－70%的市場(chǎng)份額。中國(guó)市場(chǎng)銷售額達(dá)5億元,市場(chǎng)占有率達(dá)到了19%。的銷售額在7億元左右。富士電機(jī)的發(fā)展戰(zhàn)略主要側(cè)重于產(chǎn)品技術(shù)開發(fā)、質(zhì)量保證及技術(shù)支持。其變頻器的特點(diǎn)是在抗噪方面采用多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù),對(duì)占領(lǐng)市場(chǎng)有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),因此我們采用富士變頻器為此套項(xiàng)目改造。系統(tǒng)框圖3＃焦?fàn)t2＃焦?fàn)t1＃焦?fàn)t3＃焦?fàn)t2＃焦?fàn)t1＃焦?fàn)tPPPPPP初冷器初冷器變頻器變頻器1#2#控制柜風(fēng)機(jī)1風(fēng)機(jī)2風(fēng)機(jī)3出口附一、重鋼焦化廠風(fēng)機(jī)調(diào)速方案:重鋼共有五個(gè)焦化爐,由于輸出功率太大,其風(fēng)機(jī)采用液壓偶合調(diào)速,其控制方式以距離最遠(yuǎn)的焦化爐出口壓力為準(zhǔn)。據(jù)其技術(shù)人員介紹,若能保持此焦化爐壓力在一個(gè)合理的范圍內(nèi),則其它近距離的焦化爐一般肯定能夠滿足出口壓力。附二、威鋼焦化廠風(fēng)機(jī)調(diào)速方案:威鋼新焦化廠有四個(gè)爐,并排在一起,其風(fēng)機(jī)采用變頻器調(diào)速,功率為280KW兩臺(tái)變頻器配兩臺(tái)風(fēng)機(jī),平常工作時(shí)一用一備,其控制采用計(jì)算機(jī)DCS集成控制系統(tǒng),造價(jià)較高,其工作方式是保持每個(gè)焦?fàn)t的出口壓力在60～80PA之間(經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察,其出口壓力還是經(jīng)常越出此范圍之外)。同時(shí),由計(jì)算機(jī)來(lái)控制焦?fàn)t的翻版系統(tǒng)。其控制點(diǎn)多,系統(tǒng)造價(jià)高(估計(jì)得近百萬(wàn))。附三、節(jié)能原理及節(jié)能分析報(bào)告電力部門所供給用戶的電力,其輸入電網(wǎng)電壓總要比額定值高3%-5%,目的是防止在用電高峰時(shí)電壓降低到額定電壓以下,同時(shí)用戶的電力設(shè)備在設(shè)計(jì)上,為了能在用電量高峰時(shí)防止性能降低,也就采用較大的電機(jī)。這樣電力過(guò)多導(dǎo)致了以熱和振蕩為形式的損失。風(fēng)機(jī)類負(fù)載特性:電機(jī)的轉(zhuǎn)速正比于定子的供電頻率,變頻器就是經(jīng)過(guò)改變定子的供電頻率來(lái)達(dá)到電機(jī)的調(diào)速 MN N風(fēng)機(jī)類機(jī)械所需功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比,即:P∝N3,水泵在一定范圍內(nèi)調(diào)速,完全能實(shí)現(xiàn)極大程度的節(jié)能。在風(fēng)機(jī)、水泵中,節(jié)電效果可達(dá)30%以上。附四、變頻控制系統(tǒng)在風(fēng)機(jī)上的節(jié)能原理: 電網(wǎng)和電動(dòng)設(shè)備在設(shè)計(jì)上都留有余量,而變頻系統(tǒng)內(nèi)部經(jīng)過(guò)檢測(cè)功率因數(shù)作為控制輸入電壓的信號(hào),再由控制電壓的變化來(lái)調(diào)節(jié)輸入功率使其隨負(fù)載變化而變化,這樣,變頻系統(tǒng)提供了最佳的功率因數(shù),因而達(dá)到節(jié)能效果。 供氣系統(tǒng)隨著產(chǎn)生的變化,能夠在保證壓力的基礎(chǔ)上適時(shí)的調(diào)整風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,但當(dāng)前風(fēng)機(jī)工作在工頻狀態(tài)下,是經(jīng)過(guò)把煤氣罐中把煤氣回送到煉爐中保證壓力。而變頻控制系統(tǒng)可根據(jù)外界變化規(guī)律。經(jīng)過(guò)高靈敏傳感器(壓力傳感器)檢測(cè)信號(hào),經(jīng)過(guò)CPU計(jì)算給變頻后,控制風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速,從而達(dá)到高效節(jié)能的目的。 上述分析表明,變頻控制系統(tǒng)的節(jié)能可行性及節(jié)能效果是非常好的。它不但具有顯著的節(jié)能效果,而且變頻器具有軟起動(dòng)功能,起動(dòng)電流只有額定電流的50%-90%,使電機(jī)起動(dòng)平衡,延長(zhǎng)了電機(jī)使用壽命,也延長(zhǎng)了電機(jī)的維修周期,減少了電機(jī)的維修費(fèi)用,變頻器的安裝,可使電機(jī)噪音明顯降低,進(jìn)而改進(jìn)了工作環(huán)境。附五、節(jié)能效益分析:直接效益:以貴廠所用供水機(jī)組(155KW一臺(tái))計(jì)算:以實(shí)測(cè)電流以一半負(fù)荷計(jì)算,每度電0.5元計(jì)算,則:全年耗電量75KW*24小時(shí)*30天*12個(gè)月*0.5元==324000元從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行上知,出氣量有一定的變化,全年平均節(jié)電保守按30%計(jì)算,則一年節(jié)電費(fèi)達(dá)到:6793