某公司煤氣系統(tǒng)變頻器改造方案

1、 南川大興煤化工業(yè)煤 氣 系 統(tǒng) 變 頻 器 改 造 方 案杰控電氣自動化控制關于南川大興煤化工業(yè)煤氣系統(tǒng)變頻器改造方案一、 大興煤化現狀原煤氣輸送系統(tǒng)采用155KW羅茨風機向煤氣儲存罐送氣，由于風機采用50HZ，380V全速運行，不能根據實際出氣量來決定風機運行轉速，同時為了避免負壓情況的發(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。 二、 解決方案本著節(jié)約能源的目的，受博賽集團公司委托，經我公司人員的現場考察，通過對南川大興煤化工業(yè)的超過37KW的電機功率場合（氨水泵、冷卻塔的循環(huán)泵、壓縮機、脫硫塔的貧液泵、加壓站、一次供水、污水站、鍋爐、氣站、破碎

2、機）進行了初步查看，決定最先對煤氣輸送系統(tǒng)155KW羅茨風機進行變頻改造。原工作電機實測電流110A120A。如果通過變頻控制風機轉速的方式，既可實現對輸送煤氣的自動控制，避免負壓情況的發(fā)生，并同時能達到顯著的節(jié)能效果。從工藝最理想情況是保證煉焦爐出口壓力在80-90PA之間，以保證整個送氣系統(tǒng)工作在一個理想的狀態(tài)。三、 實現措施我公司技術人員通過對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機轉速來實現對送氣的自動控制，以保證整個送氣系統(tǒng)工作在一個理想狀態(tài)。這是一種很成熟的控制方式，已在現有焦化廠成功運行（如威鋼）。1、 保持原有配電盤與控制系統(tǒng)；2、 從三臺焦爐出口采樣

3、壓力，根據出口壓力來實現風機轉速自動控制。（1） 當三臺焦爐出口壓力過高時，取壓力高的來決定應增加風機轉速，保證生產的煤氣正常輸送。（2） 當三臺焦爐出口壓力過低時，取壓力低的來決定應降低風機轉速，減少煤氣輸送，維持出口壓力。（3） 當三臺焦爐出口壓力適當，應保持當前風機轉速，使輸出壓力保持恒定。3、根據焦爐出口壓力，首先變頻器啟動一臺風機，檢測出口壓力是否在規(guī)定工作圍，若能滿足要求，則僅一臺風機工作；若不能滿足要求，則把當前風機從變頻工作方式切換到工頻工作方式，同時由變頻器啟動第二臺風機，以保證焦爐出口壓力正常。反之，若兩臺風機工作時出口壓力過高，應關閉一臺風機，而保持一臺風機變頻工作。4、

4、由于是改造，我們保留原電控柜，當變頻器出現故障時，可切換到原電控柜的降壓起動方式。另外保留原出口風調節(jié)閥，增加三臺出口風調節(jié)閥自動控制，原來為人工調節(jié)，通過A/D轉換模塊檢測焦爐出口壓力，經過PLC控制與運算，來自動的控制調節(jié)閥的開度。四、 系統(tǒng)框圖（見下頁）：五、 系統(tǒng)報價名稱數量單價金額變頻器2臺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2230.0020070.00可編程器控制單元1臺4230.004230.00A/D轉換模塊1只3300.003300.00銅排或纜線1批2700.002700

5、.00其它輔材1批1200.00. 1200.00安裝成套費9500.009500.00合計207320.00若空開與接觸器采用國產的空開與接觸器,這樣控制柜成本可降低15000.00元 即總價為192320.00元六、報價說明1、原方案僅一臺風機工作，因為有可能要采用兩臺工作，所以我們采用一臺變頻器拖動兩臺風機的方式工作：啟動時由于第一臺風機已是全速工作，因此第二臺風機屬于帶壓起動，需要較大的啟動力矩（羅茨風機本屬于恒轉矩型），因此，變頻調速器選用恒轉矩型變頻器，即G型，原為P型。這樣變頻器造價要高一些。2、原方案控制的僅為一臺焦爐和一臺風機，而新方案控制的焦爐三臺和風機二臺以與增加三臺出口

6、風調節(jié)閥控制，其硬設備增加較多，造價也相應增加。(此報價為全自動控制方案)3、富士變頻器是最早在中國得到廣泛應用，十幾年來一直保持著中國市場的領先地位。富士變頻器曾一度占據著中國50%70%的市場份額。2000年中國市場銷售額達5億元，市場占有率達到了19%。2002年的銷售額在7億元左右。富士電機的發(fā)展戰(zhàn)略主要側重于產品技術開發(fā)、質量保證與技術支持。其變頻器的特點是在抗噪方面采用多項先進技術，對占領市場有絕對優(yōu)勢，所以我們采用富士變頻器為此套項目改造。系統(tǒng)框圖3焦爐2焦爐1焦爐PPP初冷器變頻器1# 2#控制柜風機1風機2風機3 出口附一、重鋼焦化廠風機調速方案：重鋼共有五個焦化爐，由于輸出

7、功率太大，其風機采用液壓偶合調速，其控制方式以距離最遠的焦化爐出口壓力為準。據其技術人員介紹，若能保持此焦化爐壓力在一個合理的圍，則其它近距離的焦化爐一般肯定可以滿足出口壓力。 附二、威鋼焦化廠風機調速方案：威鋼新焦化廠有四個爐，并排在一起，其風機采用變頻器調速，功率為280KW兩臺變頻器配兩臺風機，平常工作時一用一備，其控制采用計算機DCS集成控制系統(tǒng)，造價較高，其工作方式是保持每個焦爐的出口壓力在6080PA之間（通過現場觀察，其出口壓力還是經常越出此圍之外）。同時，由計算機來控制焦爐的翻版系統(tǒng)。其控制點多，系統(tǒng)造價高（估計得近百萬）。附三、節(jié)能原理與節(jié)能分析報告1 電力部門所供給用戶的電

8、力，其輸入電網電壓總要比額定值高3%-5%，目的是防止在用電高峰時電壓降低到額定電壓以下，同時用戶的電力設備在設計上，為了能在用電量高峰時防止性能降低，也就采用較大的電機。這樣電力過多導致了以熱和振蕩為形式的損失。2 風機類負載特性： 電機的轉速正比于定子的供電頻率，變頻器就是通過改變定子的供電頻率來達到電機的調速 MN風機類機械所需功率與轉速的立方成正比，即：PN3，水泵在一定圍調速，完全能實現極大程度的節(jié)能。在風機、水泵中，節(jié)電效果可達30%以上。附四、變頻控制系統(tǒng)在風機上的節(jié)能原理： 電網和電動設備在設計上都留有余量，而變頻系統(tǒng)部通過檢測功率因數作為控制輸入電壓的信號，再由控制電壓的變化

9、來調節(jié)輸入功率使其隨負載變化而變化，這樣，變頻系統(tǒng)提供了最佳的功率因數，因而達到節(jié)能效果。 供氣系統(tǒng)隨著產生的變化，可以在保證壓力的基礎上適時的調整風機的轉速，但目前風機工作在工頻狀態(tài)下，是通過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)可根據外界變化規(guī)律。通過高靈敏傳感器（壓力傳感器）檢測信號，經過CPU計算給變頻后，控制風機的轉速，從而達到高效節(jié)能的目的。 上述分析表明，變頻控制系統(tǒng)的節(jié)能可行性與節(jié)能效果是非常好的。它不但具有顯著的節(jié)能效果，并且變頻器具有軟起動功能，起動電流只有額定電流的50%-90%，使電機起動平衡，延長了電機使用壽命，也延長了電機的維修周期，減少了電機的維修費用，變頻器的安裝，可使電機噪音明顯降低，進而改善了工作環(huán)境。附五、節(jié)能效益分析：1 直接效益：以貴廠所用供水機組(155KW一臺)計算:以實測電流以一半負荷計算,每度電0.5元計算,則:全年耗電量75KW*24小時*30天*12個月 *0.5元 = 324000元從現場運行上知,出氣量有一定的變化，全年平均節(jié)電保守按30%計算,則一年節(jié)電費達到:67932元 * 30% = 9720