胡軼杰
(大慶石化公司煉油廠 黑龍江大慶)
冷卻塔風(fēng)機是循環(huán)水系統(tǒng)的核心設(shè)備,在循環(huán)水裝置起著降低水溫的作用,煉油廠供水車間目前在用涼水塔風(fēng)機12臺,全部為L型軸流風(fēng)機,主要由二級齒輪減速器、葉片和電機組成。由于廠處于高寒地區(qū),氣溫變化較大,風(fēng)機運行環(huán)境惡劣,需要根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整風(fēng)機開停數(shù)量,必須頻繁開停風(fēng)機。因二級齒輪減速器開機瞬間齒輪相互撞擊,使風(fēng)機故障率增高,同時也造成能源的浪費。有些涼水塔不是多臺風(fēng)機并聯(lián),只是單臺風(fēng)機運行(如第五循環(huán)水場),為保證水溫,不得不在冬季也常開風(fēng)機,浪費能源。從車間設(shè)備管理統(tǒng)計,在設(shè)備故障率、維修費用、能耗等方面,冷卻塔風(fēng)機占有很大比重。維修費用占37%,電耗占22%。為此,在第五循環(huán)水廠L9.14風(fēng)機和第三循環(huán)水L8.5A風(fēng)機上安裝兩套變頻調(diào)速器,變頻器型號ACS-600。第五循環(huán)水廠采用開環(huán)控制,第三循環(huán)水廠用閉環(huán)控制。以第三循環(huán)水廠的電機(功率160kW)為例,安裝變頻器后節(jié)能效果顯著。
變頻調(diào)速器在風(fēng)機上的控制方式,實施起來簡單易行,但又有別于常規(guī)的PID模擬調(diào)節(jié)方式,是單變量離散控制閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。既能保證一定的控溫精度,又不允許風(fēng)機頻繁啟停。具體的方式是在計算機設(shè)定所需要的水溫,設(shè)定值存儲在變頻調(diào)速器內(nèi),也可以手動設(shè)定。實際水溫通過溫度探頭將溫度的儀表信號轉(zhuǎn)換成10~20mA的電信號,輸給變頻調(diào)速器,變頻調(diào)速器根據(jù)信號的變化調(diào)節(jié)電機輸入頻率,控制電機轉(zhuǎn)數(shù),控制風(fēng)機的輸出功率,以此達(dá)到調(diào)節(jié)水溫的目的。
變頻控制系統(tǒng)與原有風(fēng)機振動、油溫、油位報警系統(tǒng)一起,通過一條4芯通信電纜與1臺管理計算機連接。通過計算機控制程序聯(lián)網(wǎng)后的風(fēng)機監(jiān)控器實現(xiàn)以下功能。
(1)同時監(jiān)控網(wǎng)內(nèi)所有控制器的測量參數(shù),實現(xiàn)綜合管理。
(2)修改網(wǎng)內(nèi)各控制器的設(shè)定參數(shù)。
(3)根據(jù)各控制器運行參數(shù)變化實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化管理。
(4)進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)及圖形的記錄,方便查詢。
(5)根據(jù)生產(chǎn)和季節(jié)溫度需要,隨時調(diào)解設(shè)定參數(shù)。
忽略年平均氣溫、濕度和生產(chǎn)裝置負(fù)荷變化對風(fēng)機功率的影響,2013年第三循環(huán)水廠單臺L85A風(fēng)機,節(jié)電28萬kW·h,若以0.5元/(kW·h)計算,共節(jié)省電費14萬元。
第三循環(huán)水廠使用變頻器后,風(fēng)機實現(xiàn)軟啟動,自安裝至今,沒有發(fā)生故障未進(jìn)行過大修,節(jié)省各項費用1.1萬元,綜合計算年節(jié)省維修費用3.5萬元。
變頻器基本費用是1000元/(kW·h),第三循環(huán)水廠使用的電機功率160kW,一次性投資約16萬元,基本上可以在一年多的時間里收回全部投資。由于提高了設(shè)備運行的可靠度,降低了維修工人的勞動強度,循環(huán)水溫度穩(wěn)定,基本消除因循環(huán)水溫度變化給生產(chǎn)裝置帶來的生產(chǎn)波動。