变频器在焦化厂风机变频改造上的应用.pdf

变频器在焦化厂风机变频改造上的应用 (希望森兰变频器制造公司，四川成都 610225) 杜俊明 摘要：炼焦鼓冷系统用液力耦合器调速，在变频器未实际应用以前，液力耦合器 调速不失为交流电机较为理想的调速方式，其效率﹑低耗能大，用变频调速方 式取代后可以获得非常好的经济效益。 关键词：风机液力耦合器调速，变频器，节能 一、概述 炼焦过程是炼焦煤在炭化室经过干燥脱水、软化熔融、半焦化和半焦收缩成焦等阶段。 在200 摄氏度以前，煤表面的水分、吸附在煤中的二氧化碳、甲烷等析出。随着进入软化熔 融阶段，在此阶段中，煤大分子侧链断裂和分解，产生热解产物，在半焦形成和开始缩聚之 前，热解产生的蒸汽和煤气，主要含有甲烷、一氧化碳、化合水及焦油蒸汽等。温度继续升 高，析出的气体中氢和苯蒸汽的含量增加。在半焦至焦碳阶段中，随着焦质致密、缩聚，氢 大量的产生。在炭化室炼焦的特定条件下，上述初次分解的产物，通过赤热的半焦及焦碳层 到达炉墙边，然后沿着高温的炉墙与焦碳之间的空隙到达炉顶空间。 炭化室出来的荒煤气首先在桥管处被大量的循环氨水喷洒。在次过程中，热煤气与70～ 75 摄示度的呈细雾状的氨水接触，高温煤气放出热量，使氨水雾滴迅速升温和汽化，结果， 煤气温度降到80～85 摄示度，未被汽化的氨水温度升高到75～78 摄示度。煤气中的焦油气 约为 50～60%被冷却下来，部分焦油与煤尘和焦炭粒混在一起构成焦油渣。煤气经初冷器 后温度可降至30 摄示度，此时，轻质焦油和氨水就冷凝下来。炼焦炉出来的焦炉煤气经集 气管、吸气管、初冷器、捕焦油器、回收氨和苯的系统等一系系列的设备，然后才能变成净 煤气送给不同的用户，或送至贮罐。在这一过程中煤气要克服许多阻力才能达到用户的地点， 为此，煤气应具有足够的压力。另外，为了使焦炉内的荒煤气按规定的压力制度抽出，要是 煤气管线中具有一定的吸力，因此，必须在焦化工艺的流程中，选择合理的位置设置鼓风机， 一般焦化厂鼓风机的位置选择在初冷器之后和捕焦油器之前，这是因为此时鼓风机的负荷较 小，电捕焦油器处于正压状态下操作，比较安全。 二、现状 某焦化厂炼焦炉鼓冷系统有400kW 离心风机两台，一用一备，安装在两台初冷器之前， 即一台鼓风机同时对两台初冷器中的煤气进行抽取。工艺上要保证初冷器内维持 120Pa 正 压，则鼓风机需要调速，原系统采用液力偶合器调速。另外，还要求两台初冷器内的正压相 1 同，均为120Pa。原系统是在初冷器的出口处设置手动阀门用人工调节，在调节过程中，不 仅要调节阀门的开度，还要同时调节液力偶合器的油压，以此调节风机的转速。阀门和转速 都要调节，二者又有一定的偶合度，常常顾此失彼，很难达到工艺要求。另外，液力偶合器 调速的稳定性较差及调速的不方便，而且效率低，为满足生产工艺的要求和节能，需要对其 进行改造。 三、改造方案 为节能考虑，将液力偶合器调速改为变频调速。为控制两初冷气内的压力，采用压力闭 环控制和电动阀结合控制，该方法是在 1#初冷器和2#初冷器上安装两只压力变送器，变送 器压力值代表初冷器内的压力值。以 1#初冷器变送器的反馈值来控制变频器的输出频率， 使其稳定在120Pa 的压力上。但是1#初冷器和2#初冷器的出口风道是并联的，由于某些因 素，1#初冷器和2#初冷器的压力值可能不相等，这时，由调节器送出的信号到2#初冷器电 动调节阀，调节器阀门的开度，使 1#初冷器和2#初冷器的压力值相等。但是电动阀的调节 影响总压力值，2#初冷器出口处的压力变送器将检测到的压力信号送变频器，由变频器使风 机电机升速或降速，维持工艺要求的压力值在 120Pa。调节过程要经过几次的反复调节，无 需人工介入，都是自动进行的。炼焦鼓冷系统控制示意图如图1 所示： PT1 SB61P400kw 1#炉 1#初冷器 变频器