1 引言
石油化工企业中有许多热交换器,它需要循环冷却水装置,一个凉水塔冷却水用量达数千吨/时。为了节约水资源,通常采用冷却水循环使用——热交换器出来的热水经冷却风扇喷淋变成冷水流入储水池,循环水泵将储水池内的冷水输送到热交换器,这样周而复始地利用。一般不采用直放式,避免大量浪费水资源。
上海石化炼油、化二、化纤和塑料事业部有20多套这样的冷却水循环装置,设备配备类似。过去冷却风扇和循环水泵均不调速,利用风门挡板和出口阀门来控制风量和水流量。
化工事业部乙二醇联合装置早在1992年已对3台380v/160kw冷却风扇进行了变频调速改造,每台年节约电量约为43400kwh。1998~1999年又对6kv/550kw循环水泵实施了高压变频调速节能改造。本文只介绍高压变频节能应用实例。
2 冷却水循环装置(凉水塔)简介
系统框图如图1所示。
图1 循环水冷却塔冷却风扇冷却水泵变频调速系统
2.1 凉水塔顶部冷却风扇
 
冷却风扇变频调速是一个温度闭环控制系统。例如:储水池水温设定为30℃,如果实测水温高于30℃,则会自动增加输出频率→提高风扇转速→增强冷却效果→储水池内水温降下来www.cechina.cn,反之亦然。
2.2 凉水塔底部循环水泵
冷却水循环水泵将储水池内冷水以泵出口压力4.2kg/cm2 输送至热交换器,冷水→热水→回至凉水塔周而复始地循环使用,根据不同的工况,冷却水的流量是随机变化的,但是泵出口压力应基本保持不变。
循环水泵变频调速应是一个压力闭环控制系统。设定泵出口压力为控制参数,实际压力如果发生偏差±△p时,则自动调节输出频率→改变泵的出口压力→使之泵出口压力基本维持设定压力值,不同于原先靠控制出口阀门的开启度的方法。变频调速可以实现高效节能,不存在节流损耗。
3 循环水泵高压变频调速系统
循环水泵高压变频系统的设备配置CONTROL ENGINEERING China版权所有,如图2所示。
图2 循环水泵设备配置图
(1)水泵
泵型号:jsq158—6;
泵供量:2300m3/h;
泵扬程:47m。
(2)高压电机
额定功率:550kw;
额定电压:6kv;
极数:6p;
转速:985r/min;
额定电流:64a;
绝缘等级:f。
(3)高压变频器(罗宾康公司)
vfd 800kva;
输入:3¢,6kv,50hz;
输出;3¢,0—6 kv,0—50 hz。
4 (美)罗宾康(robicon )公司及 hv—vfd高压变频调速器
4.1 robicon 公司 hv—vfd 简介
美国罗宾康公司的vfd系列是一种完美无谐波交流高压变频器,它是为了满足电网品质要求特别高的场合而设计的优质变频调速器,它可提供纯净输入电源,高功率因数,保护完善和几乎正弦波输出。
robicon变频驱动装置系列被指定用于标准高压三相ac感应电机。
4.2 罗宾康变频器的特点
变频器为单相pwm脉宽调制型,igbt功率器件,最大特点采用多重叠加方式CONTROL ENGINEERING China版权所有,达到完美无谐波输出。pwm电压型逆变器主要有以下特点:
(1)由于输出等幅脉冲,只需恒定直流电源供电,因此变流器为不可控整流桥,从而简化了主电路,缩小体积,降低成本,使电网侧功率因数大大改善。
(2)采用pwm控制,能够抑制或消除高次谐波,加上使用自关断器件CONTROL ENGINEERING China版权所有,开关频率大