《變頻技術(shù)在石化企業(yè)中的應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、變頻技術(shù)在石化企業(yè)中的應(yīng)用　　(墾利石化有限責(zé)任公司，山東東營(yíng)257500) 　　摘要：文章介紹了變頻器在石化企業(yè)中的應(yīng)用，并指出變頻技術(shù)對(duì)于企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)能降耗、提高設(shè)備技術(shù)含量、安全和穩(wěn)定運(yùn)行具有很好的促進(jìn)作用。 　　關(guān)鍵詞：變頻器；電力節(jié)能；自動(dòng)控制；石化企業(yè) 　　中圖分類(lèi)號(hào)：TM921.51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1007—6921(XX)08—0096—01 　　在石化企業(yè)中，低壓電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的負(fù)載絕大多數(shù)是離心泵和風(fēng)機(jī)。在企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，為了生產(chǎn)的順利進(jìn)行，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用時(shí)，都留有一定的余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿(mǎn)負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)

2、動(dòng)要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費(fèi)。 　　還有一些電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的生產(chǎn)機(jī)械，為了滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝過(guò)程的各種要求需要調(diào)速運(yùn)行。隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展，以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)調(diào)速性能要求的不斷提高，變頻調(diào)速技術(shù)日趨成熟，變頻器以其性能好，調(diào)速范圍寬、靜態(tài)特性好、運(yùn)行效率高、經(jīng)濟(jì)效益顯著得到廣泛應(yīng)用。 1變頻器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本控制方式 　　異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速必須按照一定的規(guī)律同時(shí)改變其定子電壓和頻率。通用變頻器能夠滿(mǎn)足異步電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速的基本要求。通用變頻器可分為交——交和交——直——交兩種形式，中小型功率電動(dòng)機(jī)一般采用后一

3、種。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示：交流電通過(guò)電力二極管(PD)和普通晶閘管(SCR)組成的三相橋式整流電路轉(zhuǎn)換為直流電，經(jīng)大電容濾波后再經(jīng)由電力晶體管(GTR)組成的三相橋式逆變電路轉(zhuǎn)換成交流電。變頻器控制的核心是主控電路，它接受各種信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行基本運(yùn)算，把運(yùn)算結(jié)果輸出給各個(gè)部件；同時(shí)實(shí)現(xiàn)各種控制功能和各種保護(hù)功能。 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　通用變頻器的基本控制方式有兩種：基頻(電動(dòng)機(jī)額定頻率F1N)以下的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和基頻以上的恒功率調(diào)速，如圖2所示。石化企業(yè)一般使用的是前一種方式。 　　74

4、0)this.width=740"border=undefined> 2變頻器的節(jié)能原理及應(yīng)用 　　由異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速公式：n(轉(zhuǎn)速)=60f(定子電源頻率)/p(磁極對(duì)數(shù))可知，對(duì)于同臺(tái)電動(dòng)機(jī)只要降低其定子電源頻率就能達(dá)到降低電機(jī)轉(zhuǎn)速的目的；又由流體力學(xué)可知，P(功率)＝Q(流量)×H(壓力)，流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比，壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比，功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比，如果機(jī)泵的效率一定，當(dāng)要求調(diào)節(jié)流量(或者壓力H)下降時(shí)，轉(zhuǎn)速N可成比例的下降，而此時(shí)軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即機(jī)泵電機(jī)的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系

5、。所以當(dāng)所要求的流量Q(或者壓力H)減少時(shí)，可調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n按比例降低。這時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率P將按三次方關(guān)系大幅度地降低，從而達(dá)到節(jié)約電量的目的。其次是功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能，無(wú)功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，從而減少了無(wú)功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。第三使用變頻器后，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開(kāi)始，最大值也不超過(guò)額定電流，減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)供電容量的要求，消除了由于震動(dòng)產(chǎn)生的對(duì)設(shè)備和閥門(mén)的損害，延長(zhǎng)了設(shè)備和閥門(mén)的使用壽命，節(jié)省了設(shè)備的更換以及維護(hù)

6、資金。 　　石化企業(yè)是高電能消耗企業(yè)，節(jié)能降耗是降低生產(chǎn)成本的重要手段，例如某石化公司常減壓原料泵，在沒(méi)有使用變頻器以前，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)壓力為2MPa，而裝置正常生產(chǎn)只需要1.3MPa壓力，壓力控制是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，管線憋壓嚴(yán)重。當(dāng)使用變頻器以后，通過(guò)對(duì)變頻器的輸出頻率設(shè)定，調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到要求的工藝壓力，變頻前后的功率比較如下： 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　變頻后只有原有功率的16.7%左右，達(dá)到省電83.3%，一年以運(yùn)轉(zhuǎn)300d計(jì)算，節(jié)省約96萬(wàn)度電，節(jié)電效果顯著。 　　變頻器的應(yīng)用不僅

7、節(jié)能降耗，而且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，改變了以往工藝人員根據(jù)室內(nèi)儀表顯示，跑到現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)閥門(mén)的人工操作。工藝人員可以通過(guò)操作室內(nèi)的電腦，給操作參數(shù)一個(gè)設(shè)定值，由DCS系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表反饋的信號(hào)與設(shè)定值進(jìn)行比較，把運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成4~20MA信號(hào)傳送給變頻器，變頻器根據(jù)信號(hào)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，這樣工藝誤差得到控制，產(chǎn)品質(zhì)量得以保證，同時(shí)降低了工藝人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。變頻器自動(dòng)控制流程如圖3所示。 　　740)this.width=740"border=undefined> 3結(jié)論 　　近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，中國(guó)電力資源越來(lái)越趨