湖北三环高压变频器在河北邯郸冀南化工股份有限公司脱碳泵上的应用

河北邯郸冀南化工股份公司（魏县化肥厂）的脱碳系统共有三台脱碳泵，采用3台共一母管方式，其中两台运行，一台备用，泵内介质为丙碳液。原运行方式为根据工艺要求（C的含量）来控制出口阀门的开度，通过增加系统阻力来改变流量，造成了电能消耗大，工作效率低，而且泵电机启动电流大。

脱碳泵电机为三相异步电动机，详细基础数据如下：
1．脱碳泵电机参数
电机功率：440kW 额定电压：6kV
额定转速：1484r/min 额定电流：50A
功率因数：0.85 Y接线
数量：3台/母管（两用一备）
2．脱碳泵参数
流量：280m3/h； 扬程：340m； 效率：85%
3． 运行工况参数：
最大工作电流：47A；最小工作电流：35A；平均工作电流：41A
实际所需安全工作压力：250m～270m
4．单台泵年平均运行小时数： 7200小时（按300天计算）
5．结算电价：0.28元/ kWh

为降低能耗，邯郸冀南化工股份公司委托我公司对其脱碳泵系统进行节能技术改造，为此，我公司采用自行开发研制的SH-HVF-Y6000/700型高压变频器对其中的2#脱碳泵电机进行变频调速改造，而另一台脱碳泵电机（1#或3#）仍旧采用工频运行，即采用母管双泵运行方式。

为了充分保证系统的可靠性，变频器同时加装了工频旁路装置，在变频器故障退出运行时，电机可以直接手动切换到工频运行状态下运行。脱碳泵变频系统采用开环控制，用户操作人员根据脱碳系统的工艺要求，通过变频器手操控制箱对变频器的运行频率进行远程控制，达到调节电机转速，从而调节泵内介质流量的目的，来满足工艺的要求。

整套变频器于2004年2月安装并投入运行，并由双方对变频器改造前后的耗电量作了对比试验，前提是系统在相同工况、生产产量基本一致的情况下，对2#脱碳泵电机分别测试工频运行的耗电量和变频运行的耗电量，试验结果如下：

1．高压变频器SH-HVF-Y6K/700加载在2＃脱碳泵（电机440kW）上，与3#脱碳泵（电机440kW）一起工频运行三天。2＃机总耗电（27180）度，3＃机总耗电（40707）度，平均每小时共耗电（942.88）度。
2．高压变频器SH-HVF-Y6K/700加载在2＃脱碳泵（电机440kW）上变频运行，3#脱碳泵(电机440kW)工频运行，一起运行三天。2＃机总耗电（19665）度，3＃机总耗电（40905）度，平均每小时共耗电（841.25）度。
3． 通过上述对比得知，高压变频器Y6K/700负载2＃脱碳泵，平均每小时节能（101.63）度。
4．以每年运行7200小时计算，

全年可节电为7200×101.63=731,736度

年节电效益为731736×0.28元=20.5万元

节电率为：（27180-19667）/27180=27.6%

高压变频对脱碳泵改造后，具有下述优点：

1．电机启动冲击小：脱碳泵电机启动电流由原来的200A降为3A。
2．工况调节稳定：采用变频前系统工况主要依靠手动阀门的调节，采用变频器后，采用转速调节方式，负载可实现数字式1％精度连续可调。
3． 电明显：脱碳泵在工况条件一致的情况下高压测输入电流由原来的45A降为30A
4． 由于阀门的动作次数大大减少，减少了系统的设备故障。同时电动机运行振动及噪声明显下降。