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信发铝电氧化铝轮回水泵变频革新

2014-04-14 09:59:32

  信发铝电氧化铝轮回水泵变频革新
  Xinfa Aluminium Electricity Alumina Circulation Water Pump Frequency Conversion Transformation

  山东新风光电子科技发展有限公司  胡令芝 田利润
  广西信发铝电有限公司氧化铝厂  郎国明
  Hu Lingzhi  Tian Lirun  Lang Guoming

  摘   要:本文引见了高压变频器在广西信发铝电集团氧化铝轮回水泵机组中的使用状况,经由过程对水泵变频革新计划的引见及革新后节能结果的比力阐发,表白氧化铝企业轮回水泵机组变频革新节能效果显著,具有较高的经济效益。
  关键词:高压变频器  水泵  节能
  Abstract: This paper describes the high voltage inverters Xinfa Aluminum Group in Guangxi alumina circulating water pump in the application. Through the pump frequency transformation and reconstruction program after the introduction of energy-saving effect of the comparative analysis, it shows that the alumina business unit circulation pump frequency transformation of energy-saving effect is remarkable, with high economic efficiency.
  Key words: High voltage inverter   Pump   Energy-saving
  1媒介
  广西信发铝电有限公司是山东信发集团施行“走出去”计谋,在广西百色靖西投资兴修的一家集发电、矿山、氧化铝、碳素、铝深加工等财产于一体的现代化企业。集团总公司山东信发集团始建于1972年,现有总资产800余亿元,广西信发铝电有限公司一期工程包罗3×155MW发电机组、160万吨氧化铝、16万吨电解铝矿山的选矿、洗矿等帮助工程。
  广西信发铝电有限公司氧化铝(一期)的轮回水系统配置4台水泵,按照时节差别,气温差别开启两台或三台轮回水泵,对氧化铝有关消费装备停止冷却。因为水泵机组密封、机组服从、季节性温差等缘故原由,常常是为了包管消费冷却需求,凡是存在轮回水系统开两台流量不敷,开三台流量过大的状况,夏日运转流量却不敷等征象,这就无法包管水泵机组的持久经济不变运转,无法实现轮回泵的功耗跟消费负荷随机调解,轮回泵能耗居高不下。在包管消费冷却的同时削减轮回水华侈、节省电耗即轮回水泵革新的目标。
  为了低落轮回水泵的用电,提高水泵的运转服从,在2011年厂技改项目中,信发铝电公司氧化铝厂指导决议在轮回水泵上接纳山东新风光电子科技发展有限公司消费的2套1120 kW /10kV高压变频器对1#~4#轮回水泵停止调速革新。
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  轮回水泵次要卖力合成槽的板式换热和精液降温,并为合成槽和立下软水体系,真空泵体系供给用水。经由过程凉水换热后的回水停止降温从头操纵。轮回水工艺流程如图1所示。

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  轮回水泵房设置4台完全相同的轮回泵,按照消费需求增加或削减投入的水泵数目。装备详细参数如表1、表2所示。
  3轮回水泵节能道理
  按照水泵的压力-流量特性曲线根据工艺要求实现变速变流量掌握,是节电的有用办法。
  根据机电学的基本原理,机电的转速满意以下的关系式:
  (1)
  此中p为机电极对数,f为机电运转频次,s为滑差。
  从式(1)看出,机电的同步转速反比于机电的运转频次(),因为滑差s一般情况下比较小(0~0.05),机电的实践转速约即是机电的同步转速。从以是调理了机电的供电频次,就能改动机电的实践转速,进而掌握水泵流量的巨细。
  水泵功率与转速有以下三次方干系:
  (2)
  此中P为水泵耗损功率,KP为功率常数,n为电动机拖动水泵的转速。
  由式(1)和式(2),得式(3):
  (3)
  按照式(3)能够计算出:当频次从50Hz降至45Hz时,可节省水泵能耗27%阁下。
  更直观的水泵事情曲线图如图2所示,泵的轴功率与流量和扬程有以下干系,P∝KQH,Q为流量,H为泵出口压力。因为轮回水泵受管道阻力影响较小,在出口压力根本恒定的状况下,转速低落,流量低落,使泵的输出功率减小。这种情况下节能效益比恒压供水要明显很多。图2中暗影部门为节能功率。

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  2007年9月,风景牌JD-BP38系列高压变频器荣获“中国名牌”称呼,山东新风光是国度高新技术企业,消费的风景牌JD-BP38系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。
  JD-BP38-1120F高压变频器技术参数如表3所示。

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  5变频革新掌握计划
  变频调速体系操纵方面,有长途掌握和当地掌握两种掌握的方法,这两种掌握方法可提高体系的安全机能。经由过程今朝氧化铝厂已有的DCS对高压变频器运转形态停止监控,经由过程远控和当地对变频器停止掌握,远控盒具有以下功用:开机、停机、急停、变频运转唆使、变频截至唆使、变频毛病、频次唆使及电流唆使,并可在DCS上显现变频器的运转数据和当前形态,及时监控体系运转。
  为了包管轮回水泵体系的可靠性,变频器安装具有工频手动旁路安装,当变频器发作毛病,截至运转时,在确认水泵及机电没有毛病的状况下,机电能够手动切换到工频下运转,如许能够包管轮回泵的供水要求,提高了全部体系的安全稳定性。
  轮回水泵变频体系具有以下特性:为变频器供给的交换220V掌握电源掉电时,因为变频器的掌握电源和主电源没有相位及同步要求,变频器能够利用UPS持续运转,不会停机;在现场速度给定旌旗灯号掉线时,变频器供给报警的同时,可按原转速持续运转,保持机组的工况稳定;变频器设置单位旁路功用,在部分毛病时,变频器可将毛病单位旁路,降额持续运转,削减忽然停机形成的丧失,假如变频器呈现3个以上的毛病单位,当前水泵可转工频运转,可包管消费不受影响。
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  氧化铝轮回水泵体系变频革新接纳1#、2#水泵共用一套高压变频器,3#、4#水泵共用一套高压变频器。高压变频器接纳一拖二手动旁路计划,即装备两台高压变频器。以1#、2#水泵为例阐明其掌握思绪,其一次体系接线图路如图3所示,经由过程切换高压断绝开关把高压变频器切换到要运转的水泵上去。如图所示高压变频器能够拖动1#给水泵电动机实现变频运转,也能够经由过程切换拖动2#给水泵电动机实现变频运转。两侧给水泵电动机均具有工频旁路功用。

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  QF1和QF2别离为现场1#和2#轮回水泵电源高压断路器;
  QS11和QS21别离为1#、2#轮回水泵电源高压断绝开关;
  QS12、QS22、QS13、QS23为变频器旁路开关柜高压断绝开关;
  变频器为风景JD-BP38系列高压变频器。
  高压变频器掌握机电为一拖二掌握,旁路开关柜用于工/变频切换。QS11和QS21为2个高压断绝开关,变频器运转时,要求QS11和QS21同时闭合。QS12闭合,QS22断开,QS13断开,1#水泵变频运转;QS12断开,QS13闭合1#水泵工频运转;QS22闭合,QS12断开,QS23断开,2#水泵变频运转;QS22断开,QS23闭合,2#水泵工频运转;此中,QS12与QS13、QS22实现电气互锁,QS22与QS23、QS12实现电气互锁;将掌握柜“远控/本控”开关打至“远控”位置,将响应水泵断路器“当场/远方”开关打至“远方”位置,可实现水泵的远控操纵。
  7轮回水泵机电变频注意事项
  (1)今朝,1#、2#机电共用一台变频器,3#、4#机电共用一台变频器。
  (2)每次起泵、倒泵前电话告诉电气值班人员电话、确认哪台机电利用哪台变频器。
  (3)开机:每次变频启动机电确认给定最小频次35Hz后方能启动,待机电转速到达35Hz背工动把电磁阀门翻开,直到全开后,把电磁阀手动开关转到主动,再把水泵频次开到消费所需的频次。
  (4)停机:先把机电运转频次降到35Hz以下,看电磁阀门能否封闭,确认电磁阀门完整封闭后再点“停机”按钮,把装备完整停下来。
  8 现场装备革新测试节能结果
  轮回水泵变频革新后,2011年6月,两套高压变频器一次性投入消费,至今运转一般。颠末厂节能服务中心测试,体系到达了预期的结果。水泵变频革新后,轮回水泵输入电流有较着降落,装备实现了软起动,改进了装备的运转工况,极大地减轻了装备起动时对供配电体系的打击。革新后的实践丈量数据如表4所示。

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  为了比照革新前后的节能结果,在消费负荷根本不异的条件下,当工频运转时,原体系为1#、2#、4#轮回水泵投入运转,经统计三台泵总的耗电量均匀约为3300kW/h。当变频运转时,此时装备1#、4#轮回水泵为变频运转,2#轮回水泵为工频运转(全开阀门),3#轮回水泵作为备用。缮写合成轮回水耗电计量表数据如表5所示。

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  变频耗电=692.6+1100.57+697.7=2490.87kW/h
  节电量=原工频耗电-变频耗电=3300-2490.87=809.13kW/h
  节电率=节电量/原工频耗电=809.13/3300=24.5%。
  另外轮回水泵变频革新后,具有软启动、软截至;提高了机组水泵的运转服从;现场乐音大大低落,有用改进现场的运转情况,操纵职员反应优良;便于实现厂轮回水泵机组控制系统自动化管理。
  9结束语
  颠末海内变频器厂家的不竭勤奋,海内变频器产物以其机能优良,性价比高,优良的本地化服务,普遍应用于各行各业,而且综合效益明显,能短期内为用户发出投资。跟着国度对节能减排工作力度空前加大,变频调速技术发展远景非常宽广,已迎来汗青黄金开展期间。

 

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