關于高壓氨水泵變頻器節能控制的改造

翟德明 徐云朋

摘 要：存在問題：我公司焦爐上高壓氨水泵變頻運行向焦爐送出氨水，其壓力在2.8～3.0MPa 左右，由于頻繁出爐，致使變頻頻率波動較大導致高壓氨水泵壓力波動較大，難以保證焦爐對氨水壓力的需求，影響氨水的噴灑效果，間接影響變頻器的使用壽命和焦爐上的環境。電機功率為55KW，耗電量大，經濟性差。

關鍵詞：節能；恒壓控制；效益

基于以上問題，我公司對高壓氨水泵變頻器進行改造，即外加智能PID 調節型儀表，采集壓力信號，通過PID 模塊調節變頻器頻率，使壓力保持在設定值。

我公司使用兩臺 55kw 高壓氨水泵（一開一備）對焦爐橋管進行噴灑高壓氨水來實現無煙裝煤的生產工藝，氨水壓力的大小直接影響消煙的效果。由于原系統沒有采用自動的控制方式，在每次裝煤過程中，高壓氨水壓力下降幅度較大，造成頻繁出現裝煤時冒煙跑火情況，溢出的荒煤氣及塵埃對大氣環境造成嚴重污染，同時工人勞動環境也遭到不必要的破壞。為了減少上述狀況的發生，只能將高壓氨水壓力調節在較高值（2.8～3.0Mpa）下工作，由于每次裝煤時間僅3min左右，其余15min均不需要噴灑高壓氨水，滿負荷工作的高壓氨水泵不僅將大量的電能消耗在無用功上，而且經常出現如下問題：①設備故障率偏高，機器負載沉重，管道損傷嚴重，設備維修周期變短，維護量增大；②高壓氨水泵電機長期處于重負荷運行，機體振動加大，電機接線端子發熱松動情況時有發生，嚴重會損壞電機；③高壓下的氨水泵及管道易出現損傷故障，更加加重了污染環境情況的發生。為了解決以上問題將原有高壓氨水泵控制柜進行改裝，通過智能PID調節型儀表采集高壓氨水管道壓力來閉環控制變頻器的輸出頻率，達到自動調節高壓氨水泵的輸出頻率，實現高壓氨水恒壓控制的目的。系統具有手動、自動控制可自由轉換的功能，壓力參數值可根據需要任意設定。接線圖如下：

經采取恒壓控制噴灑投用后，改造效果十分明顯：儀表顯示高壓氨水的壓力始終穩定在設定值（2.60Mpa ）基本不變，電機功耗有效降低、裝煤時的荒煤氣溢出量大大減少，使用改造后的系統至今已有兩年多，高壓氨水泵和管道沒再損壞，氨水的泄漏量減少、荒煤氣回收量增加，經濟效益、社會效益、環保效益同時大幅度提高。改造前后高壓氨水壓力曲線對比如下：