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高压变频器在洗煤厂介质泵上的使用

2014-04-11 15:01:27

  高压变频器在洗煤厂介质泵上的使用
  The Application of High Voltage Inverter on the Media Pump in Coal Washing Plant

  新疆伊犁钢铁有限责任公司 汪  涛 吴利军
  山东新风光电子科技发展有限公司 侯荣芳 田利瑞
  Wang Tao  Wu Lijun  Hou Rongfang  Tian Lirui

  摘  要:本文引见了风景牌高压变频器在新疆伊犁钢铁有限责任公司洗煤厂介质泵的使用状况,对使用实例停止了引见。成果表白,在洗煤厂介质泵上接纳高压变频器具有较高的经济效益和社会效益。
  关键词:高压变频器  洗煤厂  介质泵  使用
  Summary: This article describes the application of Fengguang high voltage inverter on medium pump in washing plant of Yili of Xinjiang iron and steel limited liability company. The application has been introduced. The result shows that the high-voltage inverter has a high economic and social benefits on medium pump in coal washing plant.
  Key words: High voltage inverter  Coal washing plant  Medium pump  Application
  1媒介
  重介旋流器选煤手艺是今朝分选难选煤、极难选煤服从最高的物理选煤办法,具有分选精度高、密度调理范畴宽、处置量大等特性,愈来愈多地被煤炭加工企业所接纳。生产过程中,枢纽装备介质泵可否实现调速运转,使旋流器始终处于公道的事情形态而至关重要。
  新疆伊犁钢铁有限责任公司位于斑斓的巩乃斯草原新源县则克台镇,始建于1958年,注册资金4亿元,现有员工5500余人,2011年实现销售收入19.27亿元,利税8.23亿元。瑞祥洗煤厂为伊犁钢铁公司的部属公司。洗煤厂介质泵靠调理进口闸门和分流来满意入口压力的要求。这种方法使得介质泵运转形态变差。装备持久满负荷运转,运转振动大,起动时间长,喘振严峻,装备功耗大。装备磨损大,维修量增长。尽人皆知,介质泵为旋流器的一般分选供给所需的事情介质和压力。介质泵选型与运转历程调控的科学性对提高分选体系的稳定性与分选精度,低落系统管理、保护难度和运转本钱,耽误轮回泵及体系的期限等有很大的影响。接纳先辈的调速手艺能够对介质泵停止有用掌握和在线调理旋流器的工作压力。2012年洗煤厂技改项目中厂指导颠末调研,决议接纳变频手艺对介质泵停止掌握,经由过程招标方法选用了山东新风光电子科技发展有限公司消费的JD-BP38系列高压变频器,革新取得了胜利。
  2旋流器、介质泵事情道理及其调理
  2.1旋流器、介质泵
  旋流器的事情道理是离心沉降。待别离矿浆在泵的压力感化下,以旋流器的周边切向进入,然后在旋流器的内部构成扭转剪切湍流运动,从而得到较大的离心力。
  矿浆内含的粗颗粒与细颗粒之间因为粒度和密度的差别,所遭到的离心力、向心浮力和流体曳力的巨细均不不异,粗颗粒和细颗粒的运动标的目的就会差别。粗颗粒较重、重力感化更大,并会从旋流器底部的流口排挤,而细颗粒较轻、离心力感化更大,就会从旋流器的溢流管排挤,从而到达别离分级的目标。
  为确保粗矿和细矿颗粒的有用别离,准确掌握旋流器入口压力至关重要。旋流器事情所需的介质悬浮液及事情动力由介质泵供给。接纳压力传感器检测旋流器入口压力,变送成4~20mA送入DCS集控室,经PID运算后输出掌握旌旗灯号给介质泵机电,从而使得旋流器入口压力不变在最佳值范围内。又由于介质自己具有磨料性子,在满意流量与扬程的前提下,泵的转速越低越好,大大低落了泵事情的机器强度和磨损。
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  对旋流器来讲,跟着入料性子差别或产品质量的变革,需求对分选密度停止恰当调理。除了间接调理介质的密度外,经由过程旋流器入料压力的调理也可对实践分选密度在一定范围内停止微调,即旋流器的工作压力需求必然的调理范畴。选型时普通按其工作压力的上限与安插标高综合思索。运转历程中,当目标发作变革时,泵的流量和扬程满意不了旋流器的一般要求,就需求经由过程恰当的调解,改动泵实践运转的工况点。凡是经由过程改动阀门的开度改动泵的工况点,到达改动流量与扬程的目标。阀门调理有以下短处:⑴ 撙节丧失的能耗大,阀门磨损严峻,固然早期投资小,但前期维修量大;⑵阀门调理精度低且劳动强度大;⑶泵全速运转,磨损严峻,期限收缩。
  2.3介质泵的变频调速
  泵的特性是当转速在20% 范围内变革时,泵的服从根本不发作变革。泵的流量Q与转速n 的一次方成反比,扬程H 与转速n 的平方成反比,而轴输出功率P与转速n 的立方成反比。变频调速就是经由过程改动机电的输入频次来实现对机电的无级调速。介质泵的变频调速就是压力变送器检测旋流器的入料压力反应给控制系统,控制系统来调控变频器输出频次,从而改动介质泵机电的转速,改动泵的流量与扬程,到达节能的目标。
  3现场装备参数
  洗煤厂介质泵电动机参数以下:型号YKK5005-10,额定功率315kW,额定电压10kV,额定电流26.3A,额定频次50Hz,功率因数0.75,接法Y,防护品级IP54,工作制S1,扭转速度595r/min。
  介质泵参数:型号:300ZJ-1-A90 ,扬程48m,流量1000m3/h ,轴功率237.6kW,必须汽浊余量3.9m,配勤奋率315kW,服从77%。
  4风景JD-BP38系列高压变频调速体系引见
  风景牌JD-BP38列高压变频器以高速DSP为掌握焦点,接纳无速度矢量掌握手艺、功率单位串连多电平手艺,属高-高电压源型变频器,其谐波目标远小于IEE519-1992的谐波国家标准,输入功率因数高,输出波形质量好,没必要接纳输入谐波滤波器、功率因数抵偿安装和输出滤波器;不存在谐波惹起的机电附加发热和转矩脉动、乐音、输出dv/dt、共模电压等成绩,能够利用一般的异步电机。2007年,风景高压变频器被评为中国名牌产品。焦化洗煤厂介质泵变频革新选用的新风光消费的JD-BP38-355F(355kW/10kV)高压变频器。
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  为低落企业生产成本,并满意生产工艺的需求,提高分选精度,洗煤厂对介质泵停止变频革新。此次革新在连结原有供电的基础上,增设了变频掌握柜。对旋流器的入料压力实施自动控制,介质泵变频控制系统由风景高压变频器、PLC、压力变送器、气动阀门、电磁阀及其他帮助装备构成。
  别离在介质泵的进出口处安装靠电磁阀掌握的气动阀门,在旋流器入料总管上和介质泵出口管处安装一台压力变送器,均能输出4~20mA的模仿量旌旗灯号至DCS集控室。
  消费时,DCS集控室掌握电磁阀(别离翻开出口气动阀门与进口气动阀门)和介质泵机电; DCS集控室收罗旋流器入料总管上压力变送器来的旌旗灯号,颠末PID调理,改动变频器的输出频次,调理介质泵机电的实践转速,从而掌握入料量,到达不变入料压力的目标,使入料压力始终不变在许可的压力范围内,从而实现主动调理入料压力的功用。介质泵出口管处安装的压力变送器的感化是,一旦泵由于某种原因呈现梗塞,管道压力肯定超越一般范畴,其压力旌旗灯号传至集控室,则DCS会判定毛病、泊车并报警。
  按照要求加装旁路以便利变频/工频的切换。变/工频切换:当机电在变频运转形态时,变频器呈现跳闸,变频器退出运转,介质泵机电切换至工频运转。此功能在变频器毛病或内部负荷突变惹起变频器跳闸时,将介质泵切换至工频运转以包管不影响消费。工/变频切换:当变频器毛病消除,大概介质泵需求从工频运转切换到变频运转时,可经由过程变频投入按钮或DCS掌握号令将介质泵投入变频运转,且变频器频次调理可实现变频本体、当场箱及DCS长途多重掌握,变频器便可闭环运转,也可开环掌握。
  6变频革新主回路
  为避免变频器检验或毛病对消费的影响,本次接纳的JD-BP38-355F型高压变频器接纳“一拖一”掌握方法,设置手开工频旁路,主回路接线如图1所示:

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  手动旁路中,共有3个高压断绝开关K1、K2、K3,当K1、K2闭合,K3断开时,10kV电源经断绝刀闸K1到高压变频安装,变频安装输出经K2送至电动机,电动机变频运转;一旦变频安装呈现毛病,可断开断绝刀闸K1、K2,合上K3,在工频电源下启动机电运转,此时变频器从高压中断绝出来,便于检验、保护和调试。断绝刀闸K1、K2、K3之间具有闭锁和避免误操纵功用。

  高压变频器和下级进线开关柜设置连锁,当下级进线开关柜断路器处于合闸位置时,绝不许可操纵变频器旁路高压断绝开关,以防呈现拉弧征象,确保操纵的安全性,当呈现严峻的毛病时,实时跳开下级开关柜断路器庇护高压变频器和机电。
  操纵原有DCS控制系统的预留点,将高压变频器有关旌旗灯号接入原有DCS控制系统,实现了远方/当场掌握功用。当高压变频器呈现毛病时,将毛病信息发送给DCS,以便于实时解除毛病。
  7介质泵变频革新结果
  洗煤厂介质泵变频革新后,装备运转安稳可靠,既满意了消费需求,提高了分选精度,又到达了节能降耗的目标。总的来说,介质泵变频革新后有以下益处:
  (1)介质泵机电实现了真正的软启动、软截至,削减了对电网的打击,并且启停十分便利。革新前,因机电功率大,启、停操纵十分不方便,影响厂区其他装备运转。接纳变频调理后,体系实现软启动,机电启动电流远小于额定电流,对电网无大的打击,启动更光滑。
  (2)实现了旋流器入料压力主动调理。变频器与DCS体系完善分离,变频器经由过程RS485和RS232接口与DCS体系通信,并经由过程DCS及时监控介质泵工作情况。DCS卖力收罗各模仿量、开关量等旌旗灯号,包罗变频器输入、输出的模仿量、开关量旌旗灯号局部进入DCS体系,承受DCS掌握,同时实现相干联锁功用等。
  (3)低落了现场操作工的劳动强度。经变频革新后,能够实现对介质泵的远方掌握,如今阀门全开,DCS按照生产工艺的需求,及时调理介质泵转速来满意消费需求,减轻了工人的工作量。
  (4)耽误了机电和介质泵的使用寿命。因为介质泵运送的是密度相对较高的悬浮液,对泵有较强的磨损感化。停止变频革新后,泵的大部分工作时间都在较低的速度下运转,因此低落了泵的事情机器强度和磨损,大大耽误泵和机电的使用寿命。
  (5)有效地改进了现场运转情况。因为机电以及介质泵转速降落,大大低落了装备噪声污染,深受现场操纵职员欢迎。
  (6)节能效果显著。今朝旋流器入料压力掌握在0.23MPa,满意消费一般事情需求,变频器事情频次为42.8Hz,机电电流16A,在一样工况下,比工频运转电流25.6A削减了9.6A。
  8结束语
  在洗煤厂介质泵上使用变频调速手艺,不只处理了生产工艺中存在的成绩,并且低落了生产成本,提高了分级结果,取得了优良的经济效益和社会效益。跟着我国“十二五”对节能减排事情的日趋正视,变频器用于驱动风机、泵类等装备节电效果显著,并且机能不变、可靠性高。它在产业上使用日趋普遍。

 

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