甲醇合成循环泵的变频节能改造

【前言】甲醇合成循环泵的变频节能改造由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。2、改造原因、方案、投资及主要验证指标 2.1改造原因 合成强制循环泵运行中选型偏大，扬程高（208m）、流量大（1598m3/h），配套电机功率过大（1250kw），致使泵出口阀长期处于小开度状态，节流损失严重。除能耗大以外，这种小开度使阀门过水口长期处于高水流速度状态...

【摘要】本文以甲醇合成强制循环泵的变频改造为实例，详细阐述了改造过程及考核验收要点，对类似企业有一定的指导及参考作用。

【关键词】循环泵；变频；节能改造

1、概述

为了保证水泵等设备运行的可靠性，考虑企业未来产量的增加等综合因素，在设计时，水泵系统普遍存在一定的富余量，参数设计高于设备和工艺的需求值。而水泵的流量调节通常通过改变阀门、档板的开度来调整，这样势必会造成水泵的节流损失，在实际运行中浪费大量能源，造成能耗偏高。

我单位甲醇合成采用卡萨利甲醇合成工艺，强制循环泵自运行以来由于扬程高、流量大，致使泵出口阀长期处于小开度状态，节流损失严重，能耗大，设备经常性故障维修，威胁着生产的安全稳定运行。经过论证对该泵进行了节能改造。项目于2010年8月份开始施工，9月1日投入运行。

2、改造原因、方案、投资及主要验证指标

2.1改造原因

合成强制循环泵运行中选型偏大，扬程高（208m）、流量大（1598m3/h），配套电机功率过大（1250kw），致使泵出口阀长期处于小开度状态，节流损失严重。除能耗大以外，这种小开度使阀门过水口长期处于高水流速度状态，导致阀门密封面冲蚀损坏严重，造成阀门关闭不严，使设备不能正常倒换维修，威胁着生产的安全稳定运行，因此亟需对泵进行节能改造。

2.2改造方案

针对合成系统的工艺情况及强制循环泵原存在的问题，经过多次论证，从系统的整体性和控制的系统性及设备安全运行出发，通过循环泵加装变频自动控制系统，实现泵的能耗降低和稳定运行目的。利用变频器对系统水泵的拖动电机进行调速，自动控制变频器工作频率，实现“系统同步跟随、功率按需输出”，使水泵在满足工艺需求水量时，不仅节能运行，且稳定生产、减少设备维修。

在合成变电所新上一套额定容量为1570kVA的变频调速系统，采用一拖二和自动旁路方案，具备外部工频旁路功能。当运行泵故障跳车时，变频控制系统自动切换到备泵，在变频方式下启动备泵。控制信号接入中控DCS画面，可实现远传和就地控制。

2.3项目投资

项目改造总投资约65万元。

2.4主要验证指标

1）节电率达到50%；

2）实现转速任意调节，泵循环水量满足工艺要求。

3、项目考核验收

改造后设备稳定运行三个月，于2010年12月8日进行了考核验收。考核采取72小时性能测试的方式，连续72小时进行数据采集，与2010年8月份未改造数据进行比较，核算节电率及经济效益。电机功率计算公式：

电机功率kW=U×I×3×COSΦ

节电率%=（改造前电机功率改造后电机功率）/改造前电机功率×100%

4、验收结论

表1甲醇合成强制循环泵72小时考核对比结果

日期1进线电压

KV1进线电流

A1功率因数

COSΦ1进线功率

kW1节电率

%改造前均值110000166.0010.88110061改造后

考核均值11000018.5310.981144.86185.604.1经济效益评价

根据电机功率计算公式，计算得到改造前后进线功率，从而计算节电量和经济效益。具体计算如下：

改造前进线功率=U×I×3×COSΦ=1000*66*0.88=1006kW

改造后进线平均功率为=U×I×3×COSΦ=1000*8.53*0.98=144.86 kW

变频改造后比改造前进线功率下降861.14 kW。

则年节电=7200×861.14=620.02×104 kwh（年运行时间按7200小时计算）

年节电效益= 620.02×104×0.46=285.21万元（按外购电价0.46元/kwh计算）

项目节能效益明显。

4.2 环保和安全评价

由于转速的降低，泵及电机的噪声大幅下降，操作环境得以改善；也由于泵出口压力和流量的降低，管道振动和漏点明显减少。

通过变频改造：1）泵的出口压力降低、转速降低，轴瓦和机封的运行周期延长。2）可实现泵的远传控制，操作方便，装置的安全性得以保障，同时减轻了现场操作人员的劳动量。

4.3 考核结论

1）达到了节电的目标，节电率达85.6%，降低了电耗，年创经济效益285.21万元，经济效益明显。

2）在保证合成系统正常运行的情况下，汽包循环水量从1969m3/h降低到1033m3/h，泵出口压力从4.03MPa降低到3.08MPa，出口阀门冲蚀的情况基本消除，管道振动和漏点明显减少，轴承温度大幅降低，设备运转周期延长，现场噪音明显下降。

5、结束语

综上所述，变频技术在循环泵节能方面有较好的效果。随着大型化工项目的增多，该技术在节能方面的应用将更为普遍，类似企业可在设计阶段借鉴应用。