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高压变频器在焦化辐射进料泵中的应用

信息时间:2014-05-29 信息来源:山东新风光电子科技发展有限公司

      1引言

      山东寿光鲁清石化有限公司位于寿光市渤海工业园,占地面积5000亩,现有职工1500人,为寿光市特大型企业,潍坊市百强工业企业和潍坊市百强民营企业。 主要生产加工销售:船舶燃料油、石脑油、MTBE、液化石油气、丙烷、丙烯、沥青等化工产品。

      鲁清石化公司新建100万吨延迟焦化项目,延迟焦化是一种石油二次加工技术,是指以贫氢的重质油为原料,在高温(约500℃)进行深度的热裂化和缩合反应,生产富气、粗汽油、柴油、蜡油和焦炭的技术。它是目前世界渣油深度加工的主要方法之一,处理能力占渣油处理能力的三分之一。

      现场焦化装置配置两台辐射进料泵,一用一备,平均一年运行8000h单台4000h。正常生产需要根据焦化炉内的压力和流量进行频繁的调节其原料进料流量。由于调节阀前后具有很大的压力差,通过调节阀调节进焦化炉辐射段的进料流量,大量能量就消耗在调节阀节流上,操纵不稳定,调节阀冲洗十分严重,造成维修费用居高不下,为减少电能浪费,降低生产成本,用户决定使用变频进行调节,还有辐射进料泵承担着向加热炉辐射段输送热渣油的重任,因此该泵出现任何异常,装置都有可能停工。因此必须选用可靠性高的变频装置对设备进行改造。经过多方考察,比较性价比,决定选用山东新风光电子科技发展有限公司生产的JD-BP38-560F高压变频器2套对焦化辐射进料泵进行改造,改造取得了成功。

      2 焦化辐射进料泵原系统现状

      辐射进料泵(P8102AB)给焦化炉供应原料,辐射进料泵流程如图1所示。辐射进料泵(P8102AB)拖动电机功率为450kW,额定电流为 31.7A,具体参数如表1、表2所示。

      图1 辐射进料泵流程图

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      由于生产原料的限制,该装置实际处理量低于设计处理量,按设计处理量的1.5倍选配辐射泵,使该泵的实际流量比其最低设计流量还小。在低流量下运行时,泵内液体的流动状况将发生改变,泵的运行工况劣化,致使轴承和机械密封寿命急剧降低,噪声加剧,故障率升高。正常操作时泵的出口压力为4.8MPa,加热炉前(调节阀后)压力为1.3 MPa,即可满足系统要求。可见,有大量的能量消耗在调节阀上,况且有时只有一台炉子进行生产,进行变频改造,节约能源势在必行。

      3风光JD-BP38-560F高压变频器系统

      改造选用风光JD-BP38-560F高压变频器2台、配置手动旁路柜。2台两台辐射进料泵分别配置1台高压变频器,采用“一拖一”变频控制。

      3.1风光JD-BP38-560F变频器参数

      风光JD-BP38-560F变频器参数如表3所示。

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      3.2 风光JD-BP38系列高压变频器技术特点

      风光牌JD-BP38系列高压变频器以高速DSP为控制核心,采用无速度矢量控制技术、功率单元串联多电平技术,属高-高电压源型变频器,其谐波指标远小于IEE519-1992的谐波国家标准,输入功率因数高,输出波形质量好,不必采用输入谐波滤波器、功率因数补偿装置和输出滤波器;不存在谐波引起的电机附加发热和转矩脉动、噪音、输出dv/dt、共模电压等问题,可以使用普通的异步电机。风光高压变频器被评为中国名牌产品。具体来说,风光高压变频器除具有一般普通变频器的性能外,还具有以下突出特点:

      (1)采用高速DSP作为中央处理器,运算速度更快,控制更精准。

      (2)飞车启动功能。能够识别电机的速度并在电机不停转的情况下直接起动。

      (3)完整的工频/变频自动互切技术。现在的高压变频调速系统一般设置工频旁路切换柜,变频器发生故障时能使高压电机转至工频运行,旁路切换有手动旁路和自动旁路切换两种型式,手动旁路需人工操作,适应于无备用装置或不重要的运行工况,自动旁路可在变频器发生故障后直接自动转换至工频运行。新风光公司提供的自动旁路切换柜,不仅可实现变频故障情况下自动由变频转换至工频运行状态,还可实现在变频检修完毕后由工频瞬间转换至变频运行的功能,整个转换过程不会对用户设备的运行造成任何影响。

      (4)旋转中再启动功能。运行过程中高压瞬时掉电3s内恢复,高压变频器不停机,高压恢复后变频自动运行到掉电前的频率。

      (5)线电压自动均衡技术(星点漂移技术)。变频器某相有单元故障后,为了使线电压平衡,传统的处理方法是将另外两相的电压也降至与故障相相同的电压,而线电压自动均衡技术通过调整相与相之间的夹角,在相电压输出最大且不相等的前提下保证最大的线电压均衡输出。

      (6)单元直流电压检测:实时显示检测系统的直流电压,从而实现输出电压的优化控制,降低谐波含量,保证输出电压的精

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