高壓變頻器在撫順石油三廠分子篩機泵中的應用(下)
經過幾年來的運行來看,已經達到各項要求的技術指標。
3.1 工藝控制方案可靠準確
根據加熱爐出口壓力檢測信號(信號和流量具有平方關系),DCS輸出4—20mA信號進入變頻器做為變頻器的給定信號。管線的壓力檢測計給出的4—20mA信號進入DCS后,DCS給出兩個控制方案,一個方案是在變頻器均出現故障時采用變頻器手動工頻工作,系統仍控制副線壓控閥工作,另一個方案是將此信號送入變頻器,變頻器進行調節轉速,保證流量(壓力)的穩定性,這一閉環控制系統是非常成熟的。
3.2 控制效果非常好
(1) 轉速下降。泵出口壓力成平方關系下降,即在保證導熱油能打入爐子,進入重沸器的基礎上,降低壓力值,這樣就會大大減少重沸器及管線接頭部位泄漏,減少導熱油消耗。
(2) 轉速自動調節。保證加熱爐入口流量,不走副線,會大大降低爐子燃料消耗,節約能源。
(3) 轉速自動調節。使出口壓力可以大大降低,大大減少泵的密封泄漏,同時大大減輕了整個傳動系統的機械磨損并延長了電機壽命。
(4) 由于不走副線,大大減少電機無用做功,節電效果非常顯著。
此次石油三廠分子篩P501機泵變頻技術改造是撫順石油三廠97年的重點技術改造項目,不僅關系到全年的扭虧為盈,是一個挖潛增效的有效手段,而且能夠解決石油三廠分子篩熱油系統(UNIT500)目前存在的設備隱患,對今后石油三廠安全生產有著極其重大的意義。
4 運行中出現的問題及解決辦法
在應用變頻器期間,我們也遇到幾個比較棘手的實際問題,經過長期的努力,終于一一解決。
4.1變頻器發熱問題
由于變頻器是由輸入輸出變壓器以及整流逆變的功率元件構成的設備,所以工作中散熱是必須很好解決的問題。盡管電流源型變頻器的效率很高,但仍有5.12%的損失,以熱量形式散發在柜內。正常工作時,變頻器本身的內置排風扇工作以便柜內空氣能夠流通。
12月份,盡管是冬季(戶外-25℃),但變頻器室內由于兩臺變頻器的運行,室內溫度仍然在30~40℃之間(2臺5P空調均正常工作情況下),98年元月31日17:35:00分就發生過變頻器整流超溫(限度40℃)停車的事故,因此解決好室內的降溫工作就非常必要,否則在夏季高溫條件下變頻器將無法正常工作。
經過廣泛調查研究,最后采取水冷空調器(2臺15P)的方案,從7月份施工完畢運行效果來看,確實解決了這一問題經常運行溫度為20~23℃之間。
4.2 變頻器A、B兩臺同時運行出力不平衡的問題
98年2月份,分子篩A、B兩臺變頻器均單獨調試完畢。由于生產需要,熱油量提高到1500t/h,開A、B兩臺泵,出現兩臺出力不平衡的問題,流量不穩。以2月5日為例:
一次電流 百分輸出值 頻率 輸出電壓 輸出電流 出口壓力
P501A 60A 94% 48Hz 458V 950A 1.1MPA
P501B 60A 94% 48Hz 460V 700A 1.4MPA
A臺泵流量平衡,壓力一定,但B臺流量不穩,壓力在1.4MPA范圍波動很大。基于這種現象,大家分析原因并逐項落實:
· B臺、A臺可能由于工藝管線的位置不同,存在阻力不同的問題,或入口過濾器堵了,但經過大檢修檢查無問題。
· A、B兩臺泵轉速不同,壓力不一樣。后在3月份電工利用轉速表測試兩臺電機轉速相同。
· A、B泵的特性不同,但原來的96、97年以前也均相同,所以不是這個原因。
· 液位是假的。泵的入口吸不到介質造成,后經過4月7日儀表同工藝兩家查找,是這個原因。具體為V501罐出現罐存實際低于20%的液位,直接影響了兩臺機泵大流量吸入的要求,使分子篩出現了近2個月的流量不穩的情況中,經過大家的努力,這個問題已解決了。
4.3 關于電機在低轉速時能否正常油圈甩油潤滑瓦的問題。
由于電機前后軸瓦需要油圈甩油潤滑方式,可能出現電機在低轉速時影響電機油圈的甩油質量。為此7月20日在相關人員的配合下,將前后軸瓦外小蓋打開,分別標定了60%,80%,100%幾種狀態的潤滑情況,認為雖然流量減少,但還是可以滿足潤滑的需要的,經實際運行證明,潤滑沒有問題,如運行中保持高油位會更可靠。
4.4 P501電機串軸問題
P501電機(Siemens)自從引進以來就出現串軸問題,串軸量達到6mm,造成一系列問題。經過分析是由于電機磁場平衡未解決好,測試轉子的硅鋼片為600mm,定子的硅鋼片為612mm,如果兩個鐵芯的軸向中心相對,則不會產生軸向力,而這三臺電機中的A、C內為鐵芯一面相對,則會產生軸向力。電機軸承在6mm之間軸向運行,當到軸瓦護臺以后又會碰回來,所以我們看到的就是6mm左右的串軸。6mm的串軸是機泵無法承受到的,造成電機與泵的彈性聯軸節運行不了一個月就損壞,彈性聯軸節失效后,泵密封、泵端環損壞頻繁。
目前,P501A已經由鞍山電機廠處理完畢,徹底解決了軸向尺寸問題,C臺軸轉子重力中心與磁場中心差別不象A臺那么大,通過調整瓦墊已調整相對滿意。B臺尺寸比較好,不存在上述問題。
以上是變頻器期間碰到和解決的幾個大問題,還有許多小問題,我們邊工作邊解決了,有力保證了廠節能項目工作的開展。
總之,通過引進變頻技術后,分子篩原來存在的問題全部解決,多年來保證了分子篩裝置的安全平穩生產。
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