1、引言 浙江省衢州巨化硫酸廠是我國(guó)首批自己設(shè)計(jì)、制造、安裝的重點(diǎn)硫酸生產(chǎn)企業(yè)，是浙江省最大的硫酸生產(chǎn)廠。在硫酸生產(chǎn)過(guò)程中，需要對(duì)水冷極板進(jìn)行冷卻，冷卻水循環(huán)泵是硫酸生產(chǎn)工藝中的重要設(shè)備，過(guò)去冷卻水循環(huán)泵均不調(diào)速，利用出口閥門來(lái)控制水流量和管網(wǎng)壓力，由于設(shè)備的選擇都是按最大負(fù)荷情況來(lái)選型，在實(shí)際運(yùn)行中設(shè)備留有較大裕量，冷卻水的流量與壓力是通過(guò)冷卻水循環(huán)泵出、入口聯(lián)絡(luò)管上的調(diào)節(jié)閥來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，造成電動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率較低，電能浪費(fèi)嚴(yán)重，為降低企業(yè)生產(chǎn)成本，廠領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)過(guò)反復(fù)論證，多方比較，決定選用風(fēng)光牌jd-bp37型高壓變頻器對(duì)冷卻水循環(huán)泵進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能改造，以解決能源浪費(fèi)問(wèn)題。冷卻水循環(huán)泵工作原理如圖1所示，3臺(tái)循環(huán)泵兩開(kāi)一備。 [align=left] 2、冷卻水循環(huán)泵及配套電動(dòng)機(jī)有關(guān)參數(shù) 水泵型號(hào):500s-35 單級(jí)雙吸離心泵; 流量:561l/s; 轉(zhuǎn)速:970r/min; 揚(yáng)程:35m; 電機(jī)功率:280kw; 電壓:6000v; 電流:35.2a; 轉(zhuǎn)速:985r/min; 3、風(fēng)光jd-bp37型高壓變頻器 3.1 jd-bp37型高壓變頻器簡(jiǎn)介 jd-bp37型高壓變頻器采用最新型igbt為主控器件，全數(shù)字化，彩色液晶觸摸屏控制，以高可靠性、易操作、高性能為設(shè)計(jì)目標(biāo)的優(yōu)質(zhì)變頻器。經(jīng)過(guò)多年研發(fā)，產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于冶金、石油、化工、電力、水泥、給排水、制藥、造紙、污水處理等各個(gè)行業(yè)。成為精品，決非偶然。 風(fēng)光高壓變頻器，采用若干個(gè)低壓逆變器功率單元串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)直接高壓輸出，所用的6kv高壓變頻器，變壓器有18組付邊繞組，分為6個(gè)功率單元∕相，三相共18個(gè)單元，采用36脈沖整流，輸入端的諧波成分滿足國(guó)標(biāo)規(guī)定，高壓變頻器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，單元電路的主電路如圖3所示，旁路支路采用晶閘管模塊。 [/align] 3.2 jd-bp37型高壓變頻調(diào)速器主要技術(shù)性能 （1） 高—高電壓源型變頻器，直接6kv輸入，直接6kv輸出，無(wú)須任何輸出變壓器或?yàn)V波器，適配于普通高壓電動(dòng)機(jī)，對(duì)電機(jī)、電纜絕緣無(wú)損害; （2） 輸入功率因數(shù)高，電流諧波小，無(wú)須功率因數(shù)補(bǔ)償、諧波抑制裝置; （3） 單元電路模塊化設(shè)計(jì)，維護(hù)簡(jiǎn)單，互換性好; （4） 輸出階梯正弦pwm波形 ; （5） 高壓主回路與控制器之間為光纖連接，強(qiáng)弱電隔離，安全可靠; （6） 完善的故障檢測(cè)，精確的故障保護(hù)及準(zhǔn)確的定位顯示和報(bào)警; （7） 內(nèi)置plc，易于改變控制邏輯關(guān)系，可靈活選擇現(xiàn)場(chǎng)控制/遠(yuǎn)程控制，適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)多變需求; （8） 采用載波移相控制技術(shù)，大大抑制了輸出電壓的諧波成分，保證輸出波形是完美正弦波; （9） 控制電源與高壓電相互獨(dú)立，無(wú)高壓可以檢測(cè)變頻器輸出，便于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試以及培訓(xùn)操作人員，便于維護(hù); （10） 采用準(zhǔn)優(yōu)化spwm調(diào)制技術(shù)，電壓利用率高; （11） 功率單元經(jīng)24小時(shí)高溫老化、150％負(fù)載試驗(yàn)，可靠性高; （12） 中文windows 操作界面，彩色液晶觸摸屏操作。用戶操作監(jiān)控系統(tǒng)界面十分友好和完善，系統(tǒng)包括上位機(jī)（商用pc機(jī)）、下位機(jī)（工控機(jī)）、單片機(jī)，其中單片機(jī)給用戶提供一個(gè)4位led數(shù)碼顯示屏和一個(gè)12鍵的小鍵盤操作平臺(tái)，可對(duì)變頻器進(jìn)行全部操作，包括參數(shù)設(shè)置和各種運(yùn)行指令的設(shè)置;工控機(jī)用觸摸屏和通用鍵盤給用戶提供操作平臺(tái)，其功能更齊全，包括參數(shù)設(shè)定、功能設(shè)定、運(yùn)行操作、運(yùn)行數(shù)據(jù)打印、故障查詢等等。上位機(jī)（商用pc機(jī)）放在總控室，可對(duì)多臺(tái)變頻器進(jìn)行遙測(cè)、遙控，若只有一臺(tái)變頻器，上位機(jī)可省，或讓客戶自定; （13） 可接收和輸出多路工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào); （14） 可打印輸出運(yùn)行報(bào)表。 4、控制原理及電氣設(shè)備改造回路圖 變頻器控制3#循環(huán)泵，2#、1#循環(huán)泵一開(kāi)一備?，F(xiàn)在以冷卻水母管壓力為給定值，根據(jù)工藝所需母管壓力調(diào)節(jié)循環(huán)泵轉(zhuǎn)速，壓力信號(hào)取自主管網(wǎng)，目標(biāo)壓力值設(shè)定在0.24mpa。 電氣設(shè)備改造回路圖如圖4。 5、高壓變頻器節(jié)電情況介紹 設(shè)備改造工程于2005年1月完成，高壓變頻器一次試車成功，運(yùn)行正常，頻率運(yùn)行在40hz左右，保證了循環(huán)水的正常溫度。其節(jié)電相關(guān)數(shù)據(jù)為: 5.1 工頻運(yùn)行數(shù)據(jù) 5月27日14:30 運(yùn)行頻率50hz 輸入電流23.8a 輸入電壓6kv 5月27日21:35 運(yùn)行頻率50hz 輸入電流26.4a 輸入電壓6 kv 5月28日08:00 運(yùn)行頻率50hz 輸入電流25.2a 輸入電壓6kv 5月28日21:00 運(yùn)行頻率50hz 輸入電流24.8a 輸入電壓6kv 5月29日06:25 運(yùn)行頻率50hz 輸入電流24.1a 輸入電壓6kv 工頻平均運(yùn)行電流24.86a，功率因數(shù)cosφ1=0.85 5.2 變頻運(yùn)行數(shù)據(jù) 5月27日11:00 運(yùn)行頻率41:55hz 輸入電流13.0a 輸入電壓6kv 5月27日12:00 運(yùn)行頻率41:55hz 輸入電流13.1a 輸入電壓6kv 5月27日13:00 運(yùn)行頻率41:55hz 輸入電流13.0a 輸入電壓6kv 5月27日14:00 運(yùn)行頻率41:55hz 輸入電流13.2a 輸入電壓6kv 變頻平均運(yùn)行電流為13.07a，功率因數(shù)為cosφ2 =0.98 每年節(jié)省用電: （i×cosφ1-i×cosφ2）×ua×1.732×24h×350天=71.8萬(wàn)kwh 每年節(jié)省用電費(fèi)用: 每年節(jié)省用電×0.5元/kwh=35.9萬(wàn)元 變頻運(yùn)行時(shí)節(jié)電率達(dá)到40%。 設(shè)備運(yùn)行時(shí)頻率達(dá)到35hz，就可以達(dá)到工藝要求的出水壓力，春冬秋三個(gè)季節(jié)設(shè)備完全可以在35hz運(yùn)行，節(jié)電率可達(dá)到50%左右，按目前41hz運(yùn)行計(jì)算，每年可以節(jié)電71萬(wàn)kwh，節(jié)省電費(fèi)35.9萬(wàn)元，其成本回收期為1.5年。 6、結(jié)束語(yǔ) 風(fēng)光牌高壓變頻器在巨化股份公司硫酸廠冷卻水循環(huán)泵的應(yīng)用，可以使冷卻水循環(huán)泵隨著負(fù)荷的變化調(diào)節(jié)冷卻水流量，達(dá)到節(jié)約能源的目的，同時(shí)對(duì)循環(huán)泵軟啟動(dòng)，保護(hù)了水泵、電機(jī)，減少泵體和電機(jī)維護(hù)費(fèi)用，改善了冷卻水循環(huán)泵運(yùn)行工況，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。經(jīng)過(guò)近半年的平穩(wěn)運(yùn)行表明，節(jié)能是明顯的，改造是成功的。在高壓變頻技術(shù)越來(lái)越成熟的今天，相信國(guó)產(chǎn)高壓變頻器，在各個(gè)行業(yè)會(huì)有更好的表現(xiàn)。