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變頻器在焦化廠風(fēng)機變頻改造上的應(yīng)用 |
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一、概述
煉焦過程是煉焦煤在炭化室經(jīng)過干燥脫水、軟化熔融、半焦化和半焦收縮成焦等階段。在200攝氏度以前，煤表面的水分、吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等析出。隨著進(jìn)進(jìn)軟化熔融階段，在此階段中，煤大分子側(cè)鏈斷裂和分解，產(chǎn)生熱解產(chǎn)物，在半焦形成和開始縮聚之前，熱解產(chǎn)生的蒸汽和煤氣，主要含有甲烷、一氧化碳、化合水及焦油蒸汽等。溫度繼續(xù)升高，析出的氣體中氫和苯蒸汽的含量增加。在半焦至焦碳階段中，隨著焦質(zhì)致密、縮聚，氫大量的產(chǎn)生。在炭化室煉焦的特定條件下，上述初次分解的產(chǎn)物，通過赤熱的半焦及焦碳層到達(dá)爐墻邊，然后沿著高溫的爐墻與焦碳之間的空隙到達(dá)爐頂空間。
炭化室出來的荒煤氣首先在橋管處被大量的循環(huán)氨水噴灑。在次過程中，熱煤氣與70～75攝示度的呈細(xì)霧狀的氨水接觸，高溫煤氣放出熱量，使氨水霧滴迅速升溫順汽化，結(jié)果，煤氣溫度降到80～85攝示度，未被汽化的氨水溫度升高到75～78攝示度。煤氣中的焦油氣約為50～60%被冷卻下來，部分焦油與煤塵和焦炭�；煸谝黄饦�(gòu)成焦油渣。煤氣經(jīng)初冷器后溫度可降至30攝示度，此時，輕質(zhì)焦油和氨水就冷凝下來。煉焦?fàn)t出來的焦?fàn)t煤氣經(jīng)集氣管、吸氣管、初冷器、捕焦油器、回收氨和苯的系統(tǒng)等一系系列的設(shè)備，然后才能變成凈煤氣送給不同的用戶，或送至貯罐。在這一過程中煤氣要克服很多阻力才能達(dá)到用戶的地點，為此，煤氣應(yīng)具有足夠的壓力。另外，為了使焦?fàn)t內(nèi)的荒煤氣按規(guī)定的壓力制度抽出，要是煤氣管線中具有一定的吸力，因此，必須在焦化工藝的流程中，選擇公道的位置設(shè)置鼓風(fēng)機，一般焦化廠鼓風(fēng)機的位置選擇在初冷器之后和捕焦油器之前，這是由于此時鼓風(fēng)機的負(fù)荷較小，電捕焦油器處于正壓狀態(tài)下操縱，比較安全。
二、現(xiàn)狀
某焦化廠煉焦?fàn)t鼓冷系統(tǒng)有400kW離心風(fēng)機兩臺，一用一備，安裝在兩臺初冷器之前，即一臺鼓風(fēng)機同時對兩臺初冷器中的煤氣進(jìn)行抽取。工藝上要保證初冷器內(nèi)維持120Pa正壓，則鼓風(fēng)機需要調(diào)速，原系統(tǒng)采用液力偶合器調(diào)速。另外，還要求兩臺初冷器內(nèi)的正壓相同，均為120Pa。原系統(tǒng)是在初冷器的出口處設(shè)置手動閥門用人工調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)過程中，不僅要調(diào)節(jié)閥門的開度，還要同時調(diào)節(jié)液力偶合器的油壓，以此調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。閥門和轉(zhuǎn)速都要調(diào)節(jié)，二者又有一定的偶合度，經(jīng)常顧此失彼，很難達(dá)到工藝要求。另外，液力偶合器調(diào)速的穩(wěn)定性較差及調(diào)速的不方便，而且效率低，為滿足生產(chǎn)工藝的要求和節(jié)能，需要對其進(jìn)行改造。
三、改造方案
為節(jié)能考慮，將液力偶合器調(diào)速改為變頻調(diào)速。為控制兩初冷氣內(nèi)的壓力，采用壓力閉環(huán)控制和電動閥結(jié)合控制，該方法是在1#初冷器和2#初冷器上安裝兩只壓力變送器，變送器壓力值代表初冷器內(nèi)的壓力值。以1#初冷器變送器的反饋值來控制變頻器的輸出頻率，使其穩(wěn)定在120Pa的壓力上。但是1#初冷器和2#初冷器的出口風(fēng)道是并聯(lián)的，由于某些因素，1#初冷器和2#初冷器的壓力值可能不相等，這時，由調(diào)節(jié)器送出的信號到2#初冷器電動調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)器閥門的開度，使1#初冷器和2#初冷器的壓力值相等。但是電動閥的調(diào)節(jié)影響總壓力值，2#初冷器出口處的壓力變送器將檢測到的壓力信號送變頻器，由變頻器使風(fēng)機電機升速或降速，維持工藝要求的壓力值在120Pa。調(diào)節(jié)過程要經(jīng)過幾次的反復(fù)調(diào)節(jié)，無需人工參與，都是自動進(jìn)行的。煉焦鼓冷系統(tǒng)控制示意圖如圖1所示：
四、液力偶合器
液力偶合器是通過控制工作腔內(nèi)工作油液的動量矩變化，來傳遞電動性能量并改變輸出轉(zhuǎn)速的，電動機通過液力偶合器的輸進(jìn)軸拖動其主動工作輪，對工作油進(jìn)行加速，被加速的工作油再帶動液力偶合器的從動工作渦輪，把能量傳遞到輸出軸和負(fù)載，這樣，可以通過控制工作腔內(nèi)的油壓來控制輸出軸的力矩，達(dá)到控制負(fù)載的轉(zhuǎn)速的目地。因此液力偶合器也可以實現(xiàn)負(fù)載轉(zhuǎn)速無級調(diào)節(jié)，在變頻器未應(yīng)用以前，液力偶合器不失為一種較為理想的交流電機調(diào)速方式。
液力偶合器從電動機輸出軸取得機械能，通過液力變速后送進(jìn)負(fù)載，其效率不可能為1；變頻器從電網(wǎng)取的電能，通過逆變后送進(jìn)電動機其效率也不可能是1。在全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，變頻器的效率變化不大，變頻器在輸出低轉(zhuǎn)速下降時效率仍然較高，例如：100%轉(zhuǎn)速時效率97%，75%轉(zhuǎn)速時效率大于95%，20%轉(zhuǎn)速時效率大于90%；液力偶合器的效率基本上與轉(zhuǎn)速成正比，隨著輸出轉(zhuǎn)速的降低，效率基本上成正比下降。例如：100%轉(zhuǎn)速時效率95%，75%轉(zhuǎn)速時效率約72%，20%轉(zhuǎn)速時效率約19%。液力偶合器用于風(fēng)機、泵類負(fù)載，由于其軸功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降時，固然液力偶合器效率與轉(zhuǎn)速成正比下降，但電動機綜合軸功率還是隨著轉(zhuǎn)速的下降成二次方比例下降，因此在變頻器取代液力耦合器調(diào)速時，計算節(jié)能時，電機軸功率與轉(zhuǎn)速的一次方成正比。
五、改造方案的電氣原理圖和控制原理
1?變頻器采用森蘭SB61P400KW�？紤]到電機是一用一備，為節(jié)省投資，兩臺風(fēng)機電機共用一臺變頻器，當(dāng)電機需要倒換時，僅改變電機外部的接線，變頻器控制原理圖如圖2所示。PT為壓力變送器，為四線式的壓力變送器接線，還有兩根電源線未畫出。R為給定調(diào)節(jié)，也可以用操縱面板給定。KM1?KM2控制那臺電機運行。
由于液力耦合器的效率較低，改造時不需要保存，可將其拆除。留下的空位可裝一臺減速箱，減速箱的減速比的選擇，根據(jù)工藝條件決定。即變頻器輸出頻率50（60）Hz時，風(fēng)機輸出最大風(fēng)量。為減少減速箱安裝時的工作量，減速箱需認(rèn)真選擇。
2?壓力變送器的安裝：
壓力變送器要正確的反映初冷器的壓力值，安裝位置值得研究，顯然安裝在初冷器上，即可。為簡化控制，用一號初冷器壓力變送器的信號反饋到變頻器，由此控制一號初冷器的壓力；二號初冷器的壓力變送器的信號送到電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)器上，控制閥門的開度，以平衡兩初冷器的壓力值。如圖1所示。
六?節(jié)能
改造過程中，往掉了液力耦合器后換為一臺5?1的減速箱。生產(chǎn)運行時，變頻器的輸出頻率在34Hz上下變動，計算節(jié)能效果如下：
400kW風(fēng)機風(fēng)量從100%降低到70%，由于流量與轉(zhuǎn)速一次方成正比，因此轉(zhuǎn)速可以降低70%，負(fù)載功率理論上降為34.3%，假如變頻調(diào)速效率按0.95算，再考慮電動機效率在低功率時和管道系統(tǒng)效率有所下降， 電網(wǎng)總輸進(jìn)功率約：
400×（34.3%/0.95/0.85/0.95）=400 44.71%=178.84kW
假如采用液力偶合器，其效率按0.665計算，電網(wǎng)總輸進(jìn)功率為
400×（34.3%/0.665/0.85/0.95）=400 63.87%=255.12kW，二者之差為節(jié)約的電能，即：
255.12-178.84=76.28kW
全年按300 日計算，年節(jié)電:
76.28 300 24=549216kWh。
據(jù)實際檢測本系統(tǒng)節(jié)能在21.9%，不到一年可收回投資，取得了非常好的經(jīng)濟(jì)效益。(end)
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收錄時間:2011年01月28日 06:07:17 來源:未知 作者:
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自我國海上風(fēng)電特許招標(biāo)將于近日啟動的消息不脛而走后，欲在海上風(fēng)電的巨大市場蛋糕中分羹的設(shè)備制造企業(yè)便早早厲兵秣馬，急等政策出臺了。這一消息終于在國家能源局4月23日召開的一季度能源經(jīng)濟(jì)形勢發(fā)布會上得以確認(rèn)。
國家能源局新能源和可再生能源司副司長史立山透露，首輪海上風(fēng)電的特許招標(biāo)工作初步選擇在江蘇的沿海地區(qū)，計劃于5月初完成發(fā)標(biāo)。
為了推動海上風(fēng)電的發(fā)展，國家能源局提出統(tǒng)一規(guī)劃，用特許招標(biāo)的方式開展海上風(fēng)電廠的建設(shè)。此前，國家能源局已向遼寧、河北、天津、上海、山東、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西、海南等11個省市的有關(guān)部門下發(fā)了通知，要求各地申報海上風(fēng)電特許權(quán)招標(biāo)項目。按規(guī)劃，此次招標(biāo)單個項目總裝機容量為200~300兆瓦。
據(jù)史立山介紹，海上風(fēng)電的招標(biāo)建設(shè)已經(jīng)準(zhǔn)備了幾個月的時間，初步選在江蘇沿海地區(qū)�！斑@里有一個很大的灘涂，是中國非常特殊的地方，非常適合開發(fā)海上風(fēng)電項目�！彼�，目前基本確定要在江蘇沿海選擇地址建設(shè)兩個近海風(fēng)電和兩個灘涂風(fēng)電項目。其中，近海風(fēng)電規(guī)模初步定為30萬千瓦，灘涂風(fēng)電規(guī)模初步定為20萬千瓦，將有100萬千瓦的4個項目同時對外招標(biāo)。目前，標(biāo)書的編制、項目的選擇已經(jīng)基本完成，還有一些細(xì)節(jié)正在落實中。預(yù)計5月初可以完成發(fā)標(biāo)任務(wù)。
近幾年，碳晶電散熱器由于其熱效率高，使用壽命超長，安裝簡便，美觀大方等眾多優(yōu)點而倍受廣大消費者青睞。
碳晶散熱器的核心是碳晶發(fā)熱板，碳晶發(fā)熱板是一種非金屬的平面發(fā)熱材料，它熱效率高，高溫不氧化，功率穩(wěn)定不衰減。碳晶發(fā)熱板使用壽命突破10萬小時，通過國家權(quán)威的檢測機構(gòu)的對比測試，碳晶電熱材料比傳統(tǒng)的電熱絲、電熱管節(jié)能32%以上，從其節(jié)能性、和發(fā)熱形態(tài)為大面積特點，更適合采暖，采暖更快速、更舒適。
但是和其他好產(chǎn)品一樣，只要好就一定有仿冒的產(chǎn)品，碳晶散熱器僅上市一年多時間，今年剛?cè)攵袌錾暇统霈F(xiàn)了3種仿冒碳晶的假碳晶散熱器。
第一種是以傳統(tǒng)的金屬電熱絲冒充碳晶，只是把金屬絲纏繞在平板上，看見別人平面的碳晶電熱板效果好，就把金屬發(fā)熱絲纏繞在云母板上。說就是碳晶散熱器。是典型的“東施效顰”技術(shù)。它的缺點是①、不節(jié)能；②、金屬電熱材料，高溫易氧化，功率衰減，使用壽命短。
第二種是金屬濺射板。利用真空濺射技術(shù)，將金屬均勻地分布在云母板上，系意大利技術(shù)。它的缺點是和上面第一種基本一樣，而且由于其金屬成面狀，接觸空氣面積更大，比金屬絲壽命更短。
第三種是石墨印刷板。石墨印刷燒結(jié)技術(shù)。利用石墨的導(dǎo)電性能，將石墨均勻地分布在云母板上，系廣東技術(shù)。石墨和碳晶在形態(tài)上很相似,所以發(fā)熱板很相似,具有很大的欺騙性。它的缺點是：石墨的含碳量在70-90%,碳晶含碳量在99.9%以上,碳晶的價格是石墨的5-10倍。石墨板使用壽命絕無保證。而且石墨發(fā)熱板已上市近10年，由于使用壽命問題，一直不能推廣。
這些仿冒的產(chǎn)品使用壽命絕無保證，且熱效率低，使用費用將大幅增加。
碳晶散熱器系尚諾電器制造（上海）有限公司、上海尚諾碳晶科技有限公司歷時3年，投入2000余萬元研發(fā)成功的最新科技產(chǎn)品,
廠房降溫，已經(jīng)申請并授權(quán)了多項實用新型和外觀專利。市場上仿冒的碳晶散熱器，外形完全或者基本相似，一般消費者從外觀上很難判別真假，只能選擇生產(chǎn)廠家。請廣大消費在選購的時候務(wù)必仔細(xì)挑選。切莫被假冒的非碳晶產(chǎn)品所蒙蔽，以免造成不必要的麻煩和經(jīng)濟(jì)損失。
位于港西街轄區(qū)內(nèi)的沙井子風(fēng)電場項目于日前進(jìn)行首臺風(fēng)機吊裝。大港工委常委、管委會副主任鄒俊喜出席活動，港西街道辦事處、風(fēng)電公司以及中石化第四建設(shè)公司負(fù)責(zé)人參加了啟動儀式。
鄒俊喜在講話中首先向長期以來關(guān)心和支持開發(fā)區(qū)風(fēng)電項目發(fā)展的國電集團(tuán)表示衷心的感謝，向冒著酷署，辛勤施工的施工單位表示誠摯的問候。他指出，首臺風(fēng)機正式吊裝，這對于促進(jìn)大港風(fēng)電項目向更大規(guī)模、更高層次邁進(jìn)具有十分重要的意義，必將成為大港工業(yè)經(jīng)濟(jì)的一個新亮點。隨后鄒俊喜為啟功儀式開令。
沙井子風(fēng)電項目是由國電華北公司投資興建，規(guī)劃總規(guī)模200兆瓦，總投資約20億元,是天津市最大的風(fēng)電項目。項目一期49.5兆瓦，單機容量1.5兆瓦,共33臺風(fēng)機，預(yù)計11月底具備并網(wǎng)發(fā)電條件。風(fēng)機輪轂高度80米,葉輪直徑82米,年等效小時數(shù)約2034小時,每年可向電網(wǎng)提供1億千瓦時的綠色電能,對于改善濱海新區(qū)大氣環(huán)境,加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將起到積極的促進(jìn)作用,該項目是一項利國利民,造福子孫的優(yōu)質(zhì)工程。
風(fēng)機的運行操作：
1.檢查風(fēng)機各部的間隙尺寸，轉(zhuǎn)動部分與固定部分有無刮蹭現(xiàn)象；
2.點車檢查葉輪旋向與標(biāo)牌是否一致，各部接線、儀表是否現(xiàn)實正常，有無漏水、漏電、 漏油現(xiàn)象和異味、異響、異震，松動等異�，F(xiàn)象，如有應(yīng)排除之；
3.檢查軸承的油位是否在最高與最低油位之間；
4.關(guān)閉調(diào)節(jié)門。如運轉(zhuǎn)情況良好，再轉(zhuǎn)入滿載荷（規(guī)定全壓和流量）運轉(zhuǎn)；
5.滿載荷運轉(zhuǎn)，對新安裝風(fēng)機不少于2消失，對修理后的風(fēng)機不少于半小時；
6.風(fēng)機啟動后，逐漸開大調(diào)節(jié)門，直達(dá)正常工況。運轉(zhuǎn)過程中，軸承溫升不得超過周圍環(huán)境40°C。軸承部位的均方根振動速度值不得大于6.3mm/s；
7.下列情況下，必須緊急停車： 發(fā)覺風(fēng)機有劇烈的噪聲、 軸承的溫度劇烈上升、 風(fēng)機發(fā)生劇烈震動和撞擊。
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鍋爐風(fēng)機噪聲的危害及其防治對策初探 |
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【關(guān)鍵詞】風(fēng)機,噪聲,危害,防治
【論文摘要】鍋爐風(fēng)機噪聲點源多，分貝高，是引發(fā)環(huán)境信訪的重要因素。本文從鍋爐風(fēng)機噪聲的防治出發(fā)，論述了風(fēng)機噪聲的危害及降噪節(jié)能綜合治理技術(shù)。
目前在很多企業(yè)，受工業(yè)生產(chǎn)和供暖需求，鍋爐的安裝、使用非常普及。但很多鍋爐由于存在選址欠佳和風(fēng)機性能不良等因素，鍋爐噪聲影響周圍居民安靜的工作、生活環(huán)境，損害人民身體健康，常常引發(fā)擾民事件，產(chǎn)生糾紛。經(jīng)統(tǒng)計，2004年我區(qū)因噪聲引發(fā)的信訪案件占環(huán)境信訪案件的30%。因此，鍋爐風(fēng)機噪聲治理日益重要。
1、 環(huán)境噪聲污染的危害
噪聲對人體的影響和危害一般可分為勞動保護(hù)和環(huán)境保護(hù)兩方面，前面指危害人的身體健康，導(dǎo)致各種疾病的發(fā)生，后者指干擾環(huán)境安靜，影響人們正常的工作和生活。噪聲對人體健康危害主要表現(xiàn)在：損傷聽力，造成噪聲性耳聾；導(dǎo)致大腦皮層興奮和平衡失調(diào)，腦血管功能損害，導(dǎo)致神經(jīng)衰弱；損傷心血管系統(tǒng)，引發(fā)消化系統(tǒng)失調(diào)，影響內(nèi)分泌；干擾人們正常的生活、休息、語言交談和日常的工作學(xué)習(xí)，分散注意力，降低工作效率。
2、 噪聲治理的基本原理
形成噪聲污染主要是三個因素，即：聲源、傳播媒介和接收體。只有這三者同時存在，才能對聽者形成干擾。從這三方面入手，通過降低聲源、限制噪聲傳播、阻斷噪聲的接收等手段，來達(dá)到控制噪聲的目的，在具體的噪聲控制技術(shù)上，可采用吸聲、隔聲和消聲三種措施。
2.1吸聲
當(dāng)聲波入射到物體表面時，部分聲能要被物體吸收轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，稱為吸聲。材料的吸聲性能用吸收系數(shù)來表示，吸聲系數(shù)越大，則表示材料的吸聲性能越好。材料的吸聲性能與材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和聲波的入射角度及聲波的頻率有關(guān)。多孔吸聲材料的吸聲機理是：材料內(nèi)部有無數(shù)細(xì)小的相互貫通的孔洞，當(dāng)聲波入射到這些材料的表面，進(jìn)而入射到這些細(xì)小的孔隙內(nèi)時，要引起孔隙內(nèi)的空氣運動，緊靠孔壁和纖維表面的空氣，因摩擦和粘滯運動阻力而不易運動，使聲能轉(zhuǎn)化為熱能而消耗掉。故性能良好的吸聲材料要多孔，孔與孔之間互相貫通，并且貫通的孔洞要與外界連通，使聲波能進(jìn)入材料內(nèi)部。
如對應(yīng)1000赫茲聲波，10cm厚的超細(xì)玻璃棉的吸聲系數(shù)是0.87。
2.2隔聲
隔聲所采用的方法是將噪聲源封閉起來，使噪聲控制在一個小的空間內(nèi)，這種隔聲結(jié)構(gòu)稱為隔聲罩。在聲波遇到屏蔽物時，由于界面特性阻抗的改變，入射聲能的一部分被反射，一部分被吸收，一部分聲能透進(jìn)屏蔽物繼續(xù)傳播。材料的隔聲性能可用透聲系數(shù)來表示。透聲系數(shù)越小，表示透進(jìn)去的聲能越少，材料的隔聲性能越好。材料的隔聲性能與隔聲體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和入射聲波的頻率有關(guān)。
2.3消聲
消聲是將多孔吸聲材料固定在氣流通道內(nèi)壁，或按一定方式固定在管道中，以達(dá)到削弱空氣動力性噪聲的目的，消聲量一般可達(dá)到10—50分貝。
3、 風(fēng)機噪聲治理技術(shù)
鍋爐房的鼓風(fēng)機和引風(fēng)機噪聲一般在90分貝左右,車間通風(fēng)，因輸送的鍋爐煙氣溫度高達(dá)180℃，采用封閉隔聲會導(dǎo)致散熱不良，電機溫度過高，甚至燒毀電機。因此，在工藝上將風(fēng)機降噪和節(jié)能兩方面結(jié)合起來。經(jīng)實踐，鍋爐風(fēng)機節(jié)能降噪綜合治理方案為：對鍋爐房的工藝布置保持不變，將鼓風(fēng)機、引風(fēng)機分別置在隔聲室內(nèi)，用通風(fēng)管將它們與主機相連接，在隔聲室頂上或墻面上開設(shè)進(jìn)氣口，并安裝消聲器供機房進(jìn)風(fēng)使用。平面布置時將鼓風(fēng)機靠近鍋爐房一側(cè)，進(jìn)風(fēng)口在上風(fēng)側(cè)，電機置于氣流通道中間。鍋爐運行時，由于鼓風(fēng)機在隔聲室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，大量的室外新鮮空氣就會自動進(jìn)入隔聲室，首先和引風(fēng)機電機進(jìn)行熱交換，使之冷卻降溫，室內(nèi)溫度保持50℃左右。
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收錄時間:2011年01月07日 17:37:48 來源:ccen 作者:
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