隨著節(jié)能技術的推廣應用,變頻技術廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn),它具有調(diào)速范圍寬,調(diào)速精度高,啟、制動平穩(wěn),可實現(xiàn)無極調(diào)速等優(yōu)點。變頻器用于風機、水泵等領域取得了顯著的經(jīng)濟效益,在化工行業(yè)也發(fā)揮了重要作用。下面介紹我們將變頻技術用于多噴嘴水煤漿氣化高壓煤漿泵中的情況。
1 工藝流程
多噴嘴對置式水煤漿氣化技術的工藝流程是,氣化爐運行時,原料煤經(jīng)過輸送帶、稱量給料機精確計量與水及添加劑混合后進入磨煤機,制成合格的煤漿(質(zhì)量百分比濃度不低于61%)。煤漿經(jīng)過過濾,貯存在煤漿槽內(nèi),煤漿槽內(nèi)的煤漿經(jīng)高壓煤漿泵加壓后,通過新型氣化爐的4個工藝燒嘴與空分來的氧氣(純度不低于99.6%)混合進入氣化爐,在氣化爐內(nèi)完成高溫高壓的氣化反應過程,生成合成氣(主要成分是CO和H2)。在此工藝中,高壓煤漿泵是新型水煤漿加壓氣化爐工藝系統(tǒng)的關鍵設備,它的運行好壞,運行可靠性直接影響整個氣化工藝系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行,進而直接影響到整個化工裝置的生產(chǎn),影響到企業(yè)的生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益。
2 變頻控制方案
2.1 方案的確定
在設計時,根據(jù)生產(chǎn)工藝負載的需要,計算出拖動負載電機的容量為200 kW。如果采用單電機拖動,電機直接啟動,在啟動和運行過程中,電機電流大,對電氣設備、電纜要求等級高,這些都將增加投資成本。高壓煤漿泵負載基本恒定、轉(zhuǎn)速恒定,其最大的特點是要求速度長期穩(wěn)定,同時要求動態(tài)恢復時間盡可能短,因此,高壓煤漿泵傳動系統(tǒng)要求的是高穩(wěn)定性和快速動態(tài)響應。由于存在以上這些要求,通過多種方案論證、比較,同時為盡可能降低啟動和運行過程中的電流,最后決定采用“一拖一傳動”控制方案,即采用1臺容量為200 kW的電機拖動負載,在傳動控制系統(tǒng)中,由1臺與電機額定功率相匹配的變頻器拖動這臺電動機。
2.2 傳動系統(tǒng)組成及工作原理
傳動系統(tǒng)電氣部分主要由1臺變頻器柜(內(nèi)置ABB ACS800-07-0400-3變頻器)、1臺電源配電柜、1臺現(xiàn)場就地控制操作箱和1臺4極200 kW鼠籠式三相異步電機組成。
操作工發(fā)出啟動指令,選定變頻器的固定頻率50 Hz,變頻器由0 Hz開始加速,通過調(diào)速后,轉(zhuǎn)速達到符合工藝要求的速度運行。對高壓煤漿泵運轉(zhuǎn)速度的控制有自動和手動兩種方式,手動調(diào)速由人工通過現(xiàn)場操作箱上的電位器完成;自動調(diào)速由自控DCS DC4~20 mA模擬信號完成?紤]到控制的安全性問題,采用電纜一對一信號傳輸控制,正向運行信號連接到變頻器的DI1輸入點,完成變頻器的啟動、停車控制。
3 變頻器的選型
當前,交流變頻調(diào)速系統(tǒng)主要為矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)。DTC交流調(diào)速系....