煉油廠頁巖干餾裝置主風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速改造

1、煉油廠頁巖干餾裝置主風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速改造 摘要：本文介紹了撫順礦業(yè)集團(tuán)頁巖煉油廠應(yīng)用高壓變頻調(diào)速設(shè)備上探索和經(jīng)驗(yàn)，介紹了國產(chǎn)HARSVERT-A型高壓變頻裝置技術(shù)特點(diǎn)。不同工況比較，表明頁巖干餾裝置主風(fēng)機(jī)變頻改造后節(jié)能效果顯著，并提高了設(shè)備和系統(tǒng)安全可靠性。關(guān)鍵詞：煉油廠 主風(fēng)機(jī) 變頻裝置 節(jié)能一、 前言頁巖干餾裝置煉油工藝中，有一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)就是利用離心式風(fēng)機(jī)（即：主風(fēng)機(jī)）向干餾爐下部發(fā)生段送風(fēng)，目是為干餾爐上部下來頁巖半焦完成氧化還原反應(yīng)提供飽和空氣。主風(fēng)機(jī)驅(qū)動電機(jī)功率為250kW，電壓等級為6000V。實(shí)際運(yùn)行中，要反應(yīng)裝置中各項(xiàng)工藝指標(biāo)控制需求，調(diào)整主

2、風(fēng)機(jī)送風(fēng)量。風(fēng)量調(diào)整要手動調(diào)節(jié)主風(fēng)機(jī)入口蝶閥開度和放散口開度來實(shí)現(xiàn)，多余風(fēng)量放散口排出。電機(jī)工作電流2022A，電機(jī)出力70%左右。生產(chǎn)工藝要求，每小時都要由工人手動風(fēng)量一、兩次，大量空氣被放散口排除，這種風(fēng)量調(diào)整方式不合理，工人勞動強(qiáng)度大，同時造成無謂能耗浪費(fèi)，急需改進(jìn)。主風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速改造既可以滿足生產(chǎn)工藝要求，又可以取代工人用閥門調(diào)整風(fēng)量，節(jié)約大量電能，變頻改造后設(shè)備運(yùn)行低噪音、減少了設(shè)備磨損、延長了設(shè)備使用壽命、節(jié)約維修費(fèi)用，為煉油廠節(jié)電改造開辟了新途徑。二、 應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)可行性論證D部（四分廠）技術(shù)改造初期，我們對主風(fēng)機(jī)能否進(jìn)行變頻改造進(jìn)行了論證。工藝角度上看，每天都要頻

3、繁調(diào)整主風(fēng)機(jī)流量，工人要付出繁重勞動，調(diào)整偏差較大，電機(jī)變頻器調(diào)整調(diào)速，可以滿足工藝需要，達(dá)到調(diào)節(jié)準(zhǔn)確，節(jié)省人力目。更重要是，風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中，入口蝶閥開度越小，損耗風(fēng)機(jī)擋板上能量越多，主風(fēng)機(jī)需要調(diào)速運(yùn)行將會有很大節(jié)能空間。針對現(xiàn)有干餾裝置主風(fēng)機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)，專人市場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)有三種方案可以實(shí)施應(yīng)用：1、高高變頻：就是原來高壓電器件基礎(chǔ)上，不需要對電機(jī)進(jìn)行改造，購置高壓變頻器；2、高低高方式：就是先將高壓電源變成低壓電源，采用低壓變頻器，變頻后再升壓，電機(jī)用改造；3、高低方式：就是用一臺單獨(dú)變壓器，將6kV高壓降至380V，采用低壓變頻器，用低壓電動機(jī)。對比三個方案，使用高高變頻器，電機(jī)不需要改造，

4、變頻器故障時可以直接啟動，有定型產(chǎn)品，性能良好，穩(wěn)定可靠，但費(fèi)用較高；高低高方式無定型產(chǎn)品，要重新設(shè)計電路，電路煩瑣龐大，要增加兩臺變壓器，費(fèi)用也較高；高低方式中變頻器直接使用低壓電源，現(xiàn)使用變壓器容量不夠，需要另設(shè)一臺降壓變壓器。當(dāng)降壓變壓器容量比較小時，變頻器故障后，電機(jī)不能直接啟動。降壓變壓器容量過大，會增加增容費(fèi)用同時變壓器還有一定電能損耗。綜合比較，我們選擇了直接高高變頻調(diào)速方案。三、 變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用嘗試為確保改造成功不走彎路，減少損失，我們首先進(jìn)行了較為詳盡理論論證，認(rèn)為理論上切實(shí)可行。抽調(diào)了兩名專業(yè)技術(shù)人員查閱了大量資料，技術(shù)工藝要求，對比風(fēng)機(jī)運(yùn)行各種參數(shù)，結(jié)合現(xiàn)場可

5、利用有利條件，計算出電機(jī)不同工藝要求下轉(zhuǎn)數(shù)，求出電機(jī)所需功率，計算知節(jié)電空間很大。同時，我們又對本市撫順新?lián)徜?、山東萊蕪鋼廠進(jìn)行了實(shí)調(diào)研，了解到他們使用高壓變頻器運(yùn)行狀況良好信息。之后，對高壓變頻器制造企業(yè)進(jìn)行了了解，并實(shí)考察了北京利德華福公司生產(chǎn)制造基。進(jìn)行考察、論證，我們認(rèn)為北京利德華福電氣技術(shù)有限公司技術(shù)先進(jìn)，管理規(guī)范，生產(chǎn)制造工藝先進(jìn)，其制造高壓變頻器性能穩(wěn)定可靠。此基礎(chǔ)上，決定D部干餾裝置主風(fēng)機(jī)上選用一臺高壓變頻器進(jìn)行試驗(yàn)運(yùn)行，并最終選用了北京利德華福公司生產(chǎn)HARSVERTA06/030型高壓變頻器。HARSVER-A型變頻裝置采用單元串聯(lián)多電平PWM拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由若干個低壓PWM變

6、頻功率單元串聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)直接高壓輸出，即6kV輸出電壓每相有7個額定電壓為480V功率單元串聯(lián)而成，輸出相電壓3450V，線電壓達(dá)到6kV左右，裝置系統(tǒng)配置如圖1。這種技術(shù)是目前高壓變頻領(lǐng)域應(yīng)有最廣泛、最成熟技術(shù)。GET=_blank>圖1：HARSVER-A型高壓變頻調(diào)速裝置系統(tǒng)圖 該調(diào)速裝置有如下特點(diǎn)： 變頻器為高-高結(jié)構(gòu)，不需輸出升壓變壓器，變頻器效率高達(dá)96%；42脈沖整流電路結(jié)構(gòu)，使輸入電流波形接近正弦波，總諧波電流失真低于4%，輸入功率因數(shù)達(dá)0.95以上；逆變器輸出采用多電平移相式PWM技術(shù)，輸出電壓接近正弦波。輸出電壓每個電平臺階單元直流母線電壓大小，dv

7、/dt很小，不需要配置專用濾波裝置；采用功率單元串聯(lián)，而功率器件串聯(lián)，器件承受最高電壓為單元內(nèi)直流母線電壓，器件不必串聯(lián)，不存器件串聯(lián)引起均壓問題；變頻器可以承受30%電源電壓下降而繼續(xù)運(yùn)行，變頻器6KV主電源完全失電時，變頻器可以3秒內(nèi)不停機(jī)；采用功率單元旁路技術(shù)，多極模塊串聯(lián)，某個模塊發(fā)生故障時自動旁路運(yùn)行，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行可靠性；變頻裝置提供大液晶中文操作界面，功能強(qiáng)，操作方便；裝置除變壓器外，大部分元器件采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，保證了整件質(zhì)量和可靠性。四、 變頻調(diào)速為油廠節(jié)電開辟了新途徑我們主風(fēng)機(jī)電機(jī)變頻調(diào)速應(yīng)用上，注意了對主風(fēng)系統(tǒng)匹配調(diào)整，近一段時間摸索實(shí)踐，崗位工人已掌握了使

8、用要領(lǐng)，并記錄了一些真實(shí)準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。 高壓變頻器于2004年5月投入使用至今，運(yùn)行狀況非常好，沒有發(fā)生任何故障。從節(jié)電效果看，電機(jī)輸入電流10A左右、輸入功率85KW左右，和A、B、C部經(jīng)濟(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)20A左右輸入功率相比，僅為高壓不變頻50%，節(jié)電效果明顯。每天可節(jié)電2040度，全月可節(jié)電61200度，可節(jié)約電費(fèi)2.57萬元。據(jù)此推算，全年至少可節(jié)電67萬度，電費(fèi)節(jié)約將可達(dá)到28萬元。 五、 結(jié)束語：煉油廠從97年葉輪給料機(jī)上使用變頻調(diào)速設(shè)備，到2003年鍋爐鼓、引風(fēng)機(jī)、主上水泵、接力風(fēng)機(jī)上大上變頻，到今年主風(fēng)機(jī)高壓變頻改造，做了許多嘗試，積累了大量經(jīng)驗(yàn)，鍛煉了隊伍，同時節(jié)約了大量電能，為企業(yè)技術(shù)進(jìn)步邁了可喜一步。我們覺企業(yè)技術(shù)改造潛力很大，嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)態(tài)度認(rèn)真調(diào)研，就一定能收到回報，給企業(yè)帶來效益。  王力行簡介：撫順礦業(yè)集團(tuán)公司頁巖煉油廠副廠長，1981年8月畢業(yè)于撫順礦務(wù)局工學(xué)院，1996年晉升為電氣高級工程師。1981年8月至今分別撫順礦業(yè)集團(tuán)所屬西露天礦和頁巖煉油廠從事機(jī)電管理工作，近年來對高壓電機(jī)變頻調(diào)速作了一些嘗試，節(jié)能方面收到了很好效果。撫順