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超大功率高压变频器在中盈化肥压缩机中的使用

项目概述:安阳中盈化肥80万吨尿素项目2010年7月由上级政府部门批准备案,地点设在滑县,计划建设周期为2010年7月—2012年12月,所采用的清

项目概述:

安阳中盈化肥80万吨尿素项目2010年7月由上级政府部门同意存案,地址设在滑县,计划建设周期为2010年7月—2012年12月,所选用的清洁出产工艺技能是国际领先的,气化工序选用国际上先进的水煤浆气化技能;净化工序选用耐硫改换、低温甲醇洗、液氮洗及进口硫收回技能;氨组成工序选用瑞士卡萨利低压组成工艺;尿素组成工序选用进口CO2气提法工艺。整个体系中核心技能是国际最先进的,工程装备是最优化的,能量体系是最合理的,出产成本必将也是最低的,建成后将是现在河南省最大的一套尿素出产设备。

出产组成氨的根本进程如下方框图表明:

其出产工艺中组成气紧缩机、二氧化碳紧缩机和氨气紧缩机均选用利德华福高压变频器驱动。下面就氨气紧缩机为例做详细介绍

工艺原理及流程简述:

氨冷冻首要是经过典型的紧缩制冷循环(紧缩→冷凝→节省→蒸腾),将液氨这一杰出的冷冻剂(其蒸腾潜热大)循环运用,从而为不同的用户供给不同冷冻等级的冷量,一起收回氨冷用户因换热而发生的气氨,经过再次升压、降温得到液氨供氨冷用户循环运用。

氨紧缩机由电机驱动,电机与紧缩机机之间由齿轮箱衔接,经过巨细齿轮数176/29速比6.069来操控调理紧缩机转速,电机转速由利德华福高压变频器完成调理操控,变频器将工频50Hz的电源转换为0-50Hz的频率电源来操控电机转速,电机转速为1490 r/min依据速比使紧缩机转速操控在9043r/min这样来完成紧缩机做功。

重要参数:

一、氨紧缩机组首要参数:

序号 项目 单位 数值 补白
1 低压缸一段进口流量 Nm3/h 30910
2 低压缸一段进口压力 MPa(A) 0.065
3 低压缸一段进口温度 ℃ -38
4 低压缸一段出口压力 MPa 0.266
5 低压缸一段出口温度 ℃ 79.9
6 高压缸一段进口流量 Nm3/h 74003
7 高压缸一段进口压力 MPa 0.264
8 高压缸一段进口温度 ℃ 27.5
9 高压缸一段出口压力 MPa 0.581
10 高压缸一段出口温度 ℃ 99.3
11 高压缸二段进口流量 Nm3/h 110733
12 高压缸二段进口压力 MPa 0.557
13 高压缸二段进口温度 ℃ 30.7
14 高压缸二段出口压力 MPaA 1.759
15 高压缸二段出口温度 ℃ 139.1
16 额外功率 KW 9920
17 正常功率SOR/EOR KW 8800/8790
18 紧缩机额外作业转速 Rpm 9014
19 最大可调转速 Rpm 9043
20 最小可调转速 Rpm 6761
21 低压缸榜首临界转速 Rpm 3158
22 高压缸榜首临界转速 Rpm 3107
23 旋向方向 从驱动侧看顺时针
24 润滑油商标 GB11120-N46 透平油


紧缩机

二、电机参数:

额外功率:11000KW
额外电流:731A
额外电压:10KV
额外转速:1490 r/min
额外频率50HZ
功率因数0.90
功率96.5%
最大转矩倍数1.8
堵转电流倍数4.5
堵转转矩倍数0.6


高压电机

三、增速箱的参数:

额外齿轮箱功率:11000 KW
额外转速 输入/输出:1490/9043
齿轮齿数 大齿轮/小齿轮:176/29
实践运用能效系数:1.45

四、变频器原理、技能参数、体系计划及现场运转

(1) 变频调速原理

依照电机学的根本原理,电机的转速满意如下的关系式:

n=(1-s)60f/ P =n0×(1-s)

式中:P-电机极对数;f-电机运转频率;s-滑差。

从式中看出,电机的同步转速n0正比于电机的运转频率(n0=60f/p),因为滑差s一般情况下比较小(0-0.05),电机的实践转速n约等于电机的同步转速n0,所以调理了电机的供电频率f,就能改动电机的实践转速。

而改动频率有必要改动供电电压,由沟通电机建立的电磁关系式:

E=4.44fwΦ

式中:E-电机电动势,f-定子频率,W-绕组系数,Φ-气隙主磁通。

对异步电机调速时,期望主磁通Φ稳定,即U/F坚持稳定,所以改动频率时,供电电压也应跟着改变。

(2)变频器首要参数:

额外容量 6900×2KVA
额外输出电流 730A
额外电压10KV;
最高电压11KV;
电压正常改变规模(1±10%)un;
额外频率50HΖ;
频率改变规模±0.2HΖ;
电动机成组自起时,母线电压65% un;
最大一台电机发动时,母线电压80% un;
10KV母线侧短路电流40kA(有效值)100kA(峰值);
中性点:经消弧线圈方法接地。

(3)体系计划

该体系首要包含:10kV电压等级18MW组成气紧缩机1台、11MW氨气紧缩机1台、11.5MW二氧化碳紧缩机1台。其容量均在10MW级,属超大功率旋转负载。

高压电机选用南北极异步电动机驱动,选用1:3.12增速齿轮箱与与紧缩机负载衔接。选用利德华福电压源型单元串联多电平结构变频器,网侧功率因数大于0.95、网侧谐波污染小于3%、适用于一般异步电动机;而无需增设无功补偿或选用同步电动机。

紧缩机体系选用变频驱动后,紧缩机组可完成软起动、软泊车功用,而且能够接受体系喘振时发生的电气瞬时过载冲击负荷,而不会维护误动。选用变频发动时的电流加快曲线如图一所示。别的,变频器能够依照组成氨设备出产所需的紧缩机升速曲线完成,调理紧缩机转速;其发动进程的加快特性如图二所示。


图一、紧缩机发动进程电流加快特性曲线 图二、紧缩机发动加快特性曲线

三台紧缩机组的装机功率40.5MW,电网累计容量需求5.0625MVA。电气配电体系中11MW、11.5MW 选用II段母线供电,18MW及备用变频器(18MW)选用III段母线供电。每段母线网侧变压器容量均为6.3MVA可一起为两段母线负载供电;确保单段电源丢失时,单段母线确保出产接连。

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