變頻調速在焦化領域中的應用

摘要：
1.利用變頻調速方式自動控制羅茨風機轉速，實現兩座焦爐煤氣壓力穩定、節能。
2.利用變頻調速方式，自動控制粗苯冷卻泵的轉速，實現粗苯溫度的穩定。
關鍵詞：變頻器、壓力變送器、焦爐煤氣的輸送系統、溫度變送器、粗苯冷卻泵的溫度控制系統。
一、前言
變頻調速作為新一代的高科技產品及先進的無級調速裝置，具有廣闊的應用領域，而且在不同的應用領域都面臨新的挑戰。我公司于2002年涉足石家莊市新世紀焦化有限公司推廣變頻調速，經多次接觸考察該公司的工藝工況情況，制定出自動控制方案，于2003年9月、2004年1月先后在該公司焦爐煤氣輸送系統的風機及粗苯冷卻系統上安裝了變頻調速，通過PID閉環控制實現了自動控制。實踐證明：該系統變頻的應用，不僅滿足了生產工藝要求，最重要的是節約了電能電耗，提高了運轉率，使用壽命延長，節省了備品備件的消耗，不失為一個較為理想的控制系統。
二、系統分析
1.煤氣輸送系統
該公司擁有焦爐兩座，型號分別為70型2-18孔和66-4型2-25孔各一座，兩座焦爐共用一臺羅茨風機，配套電機型號為JS127-6　380V　185KW，為保證生產的連續性，該公司并備用一套同型號的風機電機。由于兩座焦爐產生的煤氣需由爐上正壓及風機的負壓控制，所配風機的富裕量較大，所以在工頻運行的條件下，須由操作工不斷調節閥門來控制爐內壓力的穩定。由于30%的煤氣富裕量需打回流重新回到風機，所打回流煤氣溫度較高，還需水循環冷卻，為此造成了很大浪費。
2.粗苯溫度控制冷卻系統
粗苯是從焦油中通過高溫蒸發出來，再降至適宜的溫度而提煉出的一種化工副產品，成品苯的溫度是由一臺1.5KW的冷卻泵通過工人不斷調整其流量來實現成品溫度的控制，為此造成粗苯產品由于溫度變化較大，使產、質量都不穩定，并且增加了工人的勞動強度。
三、PID閉環控制系統
鑒于以上兩種工藝工況情況，我們公司通過變頻調速對其進行了以下技術改造：
1.煤氣輸送風機系統
（1）由2臺HF-G9200T3變頻器內置PID閉環控制代替2臺降壓啟動。
（2）配用壓力變送器與變頻器有機的結合，根據壓力的變化而自動調節電機的轉
速，實現了自動化控制。
2.粗苯溫度控制冷卻系統
（1）由一臺HF－P52R2T3變頻器內置PID閉環分工協作臺降壓啟動。
（2）配用溫度變頻器與變頻器有機的結合中，根據溫度的變化來調節電機的轉速，
實現了自動化控制。
四、效果分析
自2003年9月2日安裝變頻器后，節能效果十分顯著：
1.輸送煤氣的風機電機電流由原來的160-180A降至80-100A，電耗由原1900-2000KWh/日降到了1500-1600KWh/日，月節電1.2萬KWh左右，節約電費6000元左右。而且，由于兩座爐的工況穩定，產量由原來的1.2萬噸/月提高到1.6-1.8萬噸/日，并且節省了30%的煤氣回流以及冷卻設備及電耗，降低了工人勞動強度。
2.粗苯通過變頻器PID閉環控制調節溫度，改變了工人頻繁調整時造成的溫度誤差大等因素，使粗苯的溫度穩定，產品產量增加，質量更加穩定，同時減輕了工人的勞動強度，避免了苯化學品對工人身體健康的損害。
五、技改系統總評
兩種工況系統通過變頻調速的改造，能圓滿完成工藝及工況的要求，提高了功效并節省大量的電能電耗，使電機、風機及泵的壽命顯著提高，降低備品備件的損耗，直接和間接效益顯著。此領域變頻器的應用與惠豐電子有限公司的能力合作是分不開的，今后我公司還要繼續拓展此領域的變頻業務，并且與惠豐電子攜手挑戰新的領域。