具有显著的节电效果

作者:admin发布时间:2018-12-24 15:36

  以往风机、水泵的风(流)量是通过挡板(阀门)来调节的,大量的能量被挡板和阀门白白浪费。据统计,目前使用的风机、水泵大约有25%~60%的能量是无谓消耗。根据风机、鸿宇彩票水泵原理我们知道

  某洗煤厂有185 kW的渣浆泵两台,采用软起动器起动,长期处于高速运行状态,电流280 A,能耗很大。因不能调节速度,渣浆水一直溢出沉降池,从回流

  管道逆流到渣浆泵进口处的储液池,使渣浆泵长期低效率工作,造成大量能源浪费(见图2),为响应国家建设节约型社会号召以及省发改委节能文件要求,决定对其进行节能改造,具体改造方案如下。

  保留原有的软起动装置,和变频器一起控制电机,软起动作为工频旁路备份使用,即当变频器有故障时,改为软起动运行。

  采用一台变频器带一台渣浆泵的方式。具体改造办法为:关闭回流阀,采用水位闭环控制方式,在池内壁上安装液位传感器,利用变频器的PID 调节功能,当水位到达时,变频器频率下降,渣浆泵以低速运转,水位越高,转速越低;水位越低,转速越高。

  同时将水位信号传送给控制柜,使操作人员能适时了解液位状况。通过此控制保持渣浆池内的循环基本不变。电机在空载或轻载运行时,通过检测负载电流,在原有的特性曲线的基础上减小输出电压,达到节能的目的。

  经过调研分析,此渣浆泵变频改造选用的变频器为美国EMERSON公司的EV2000,变频控制原理如图3所示。

  变频器参数设置如表1所列。表中F0 组为基本运行参数;F5 组为过程闭环

  1)电路板采用三层防护处理,具有防尘,抗潮,抗干扰等功效,针对洗煤厂的恶劣工作环境(高煤尘、高潮湿度,强干扰),同时采用先进的电路结构设计,减少了输出侧的电流谐波,提高了功率因数,解决了对电网的谐波污染,无需任何滤波或功率因数的补偿装置。

  2)电动机实现了真正的软启动、软停止,变频器提供给电机的无谐波干扰的正弦波电流,峰值电流和峰值时间大为减少,可消除对电网和负载的冲击,避免产生操作过电压而损伤电机绝缘,延长了电动机和风机、水泵的使用寿命。同时,变频器设置共振点跳转频率,避免了风机、水泵处于共振点运行的可能性,使风机、水泵工作平稳,轴承磨损减少,启动平滑,消除了机械的冲击力,提高了设备的使用寿命。

  3)变频器自身保护功能完善,同原来继电保护比较,保护功能更多,更灵敏,瞬间过流保护(超过200%额定电流峰值)10 s,动作有效过流保护(150%额定电流)3 s动作,过载保护(120%额定电流)1 min动作,大大加强了对电动机的保护。

  4)调速段内的设备调节和优化控制由DCS完成与集控系统完美结合,通过RS485和RS232接口与集控系统通讯,并通过集控系统实时监控泵的工作情况。DCS负责采集模拟量、开关量等信号,变频器输出的模拟量、开关量信号全部进入DCS系统,形成闭环控制,同时实现相关辅机联锁功能等。

  5)采用变频调节,实现了挡板、阀门全开,减少了挡板、阀门节流损失,且能均匀调速,满足调峰需要,节约了大量的电能,具有显著的节电效果。

  6)整机的运行噪音改善明显。采用液力耦合器时,无论是低速还是高速,由于电机均处于工频运行,整机的噪音达到90 dB左右,但是进行变频改造后,整机的运行频率下降至40 Hz左右,电机的运行噪音明显下降,低于80 dB,在低速运行时基本上听不到噪音,达到65 dB 以下,极大地改善了现场的噪音污染。

  7)由于电机低速运行以及工作在高效率区,电机的温升和轴承温升下降明显。电机温升由采用液力耦合器时的59℃下降至44℃,电机的前后轴承的温度都相应下降,延长了电机系统的使用寿命。

  8)低负荷下转速降低,减少了机械部分的磨损和震动,泵的维修周期延长,节省了大量的检修费用。

  9)日常维护保养工作量和费用下降。采用液力耦合器估计每年的维护费用在2万元左右,采用变频器后,这项费用下降为数千元左右。

  10)调速范围宽。采用液力耦合器调速范围具有相当大的限制,采用变频器后,实现智能调速,系统调频范围0~50 Hz,增强了工艺调节能力。

  SITRANS LR 200 是两线制供电,利用的是先进的5.8 GHz(北美是6.3 GHz)脉冲雷达技术的连续物位测量仪表。此仪表由一个耦合天线的电子部件和过程连接组成,易于安装,启动简单,既可以使用本地红外手操器,也可以从远程使用SIMATIC1 PDM,通讯协议采用HART2协议。

  本系统选用的LR200,用于监测沉降池的水位的高低,通过水位的高低,反馈给变频器,形成闭环控制,以达到保持水位恒定的目的。

  5)选择过程空液位(P006),3.5 m(根据容器的大小高低来确定);

  7)忽略物质回波前的错误回波,设置自动虚假回波抑制距离(P838),初始值;

  仪表选用晖祥仪表HWXP 系列数字显示控制仪,型号为HWXP-C803-01 和HWXP-C803-02 两种仪表。HWXP-C803-01不带压力变送,只用于显示变频器的频率;HWXP-C803-02带压力变送,用于显示沉降池的液位。

  随着科技的发展,变频技术日益成熟,变频器以其优异的调速性能,显著的节能效果,已被广泛应用于各行各业,变频调速是电气传动的发展方向。对洗煤厂渣浆泵进行变频调速改进后的成功运行及显著的节能效益,证明变频调速大有作为。