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1、变频器新鲜水改造方案及效果分析 一、变频器运行状况 二、冷却系统存在的问题 三、改造的必要性 四、改造方案 五、冷却效果分析 六、结论 安阳有限公司合成气压缩机、CO2压缩机、氨压 缩机三大机组全部采用高压变频器加电机的驱动方 式。开创了化工厂大型压缩机全部使用变频驱动的 先例，同时也是国产最大功率高压变频器的第一次 投运。 自2013年9月份开车到如今已近一年时间，变频器运 行比较稳定，控制操作简单方便。 一、变频器运行状况 7月21日，由于天气骤然升温（据后来查询，当时的 气温已经超过40）循环水温度接近35，变频器功 率柜已经超40报警，经过电气车间临时采用多种方 法降温，最终未引起变频
2、器跳车。 三台高压变频器冷却系统原设计采用工厂循环水,设 计进水压力0.4Mpa，进水温度33，进回水温差 3，进风温度40，进出风温差5，按设计值， 氨压缩机变频器循环水流量为166t/h，CO2压缩机变 频器流量为172t/h，合成气压缩机变频器流量为 304t/h，在大部分时间循环水能满足冷却要求。在夏 季较高温度下，冷却系统满足不了变频器的冷却要 求。 二、冷却系统存在的问题 目前变频器冷却系统不足以应对夏季高温或极端天 气，这就为变频器夏季运行埋下了严重隐患，如不 彻底从根本上解决这个问题，变频器夏季一旦运行 超温跳闸，将会给整个公司带来巨大的损失。 三、改造的必要性 变频器冷却有多
3、种方案：（1）增加大功率空调，（2 ）风筒喷淋降温（效果不明显），（3）增加新鲜水 管线。经过公司领导和车间的共同讨论，由于改造 新鲜水成本不高，冷却效果较好，最终确定对高压 变频器功率柜增加新鲜水管线，夏季高温时由新鲜 水冷却，其他时间由循环水冷却。具体新鲜水要求 及施工方案如下： 1、水压及水温：变频器室冷却器入口新鲜水压力 0.4Mpa，温度25。 2、水量：在原设计条件下氨压缩机变频器柜所需循 四、改造方案 循环水量83t/h，CO2压缩机变频器柜所需循环水量 86t/h，合成气压缩机变频器柜所需循环水量152t/h ，三台共计321t/h，如果按照新鲜水温度25估算， 三台变频器功率
4、柜冷却所需新鲜水量为 3210.6=192.6(t/h) 。 3、施工方案： 新鲜水引自中盈生产水2#线地管，出地面位置设置 总阀，沿合成管廊敷设到变频器室，新鲜水总管道 采用DN200碳钢管，在变频器室南侧从总管引一路 DN100的管道，送至合成、二 氧化碳压缩机变频器 冷却器循环水入口位置；在变频器室北侧从总管引 另一路DN80的管道，送至氨压缩机变频器冷却器循 环水入口位置，两路管道沿室外空冷风道下地面敷 设，在每台变频器水冷器位置设支线（DN50），在 原变频器功率柜水冷器循环水进水阀后管道盲板法 兰处开口，支管接至此处碰头，并在每条DN50管上 加装进水阀门。管道施工结束，在接入冷却
5、器之前 ，必须进行管道冲洗,然后接入冷却器，避免杂物进 入冷却器引起堵塞，此工作内容由检修负责。 新鲜水接入系统简图，见下图 ： 四、材料:由工程部根据改造方案具体确定所需钢 管、阀门、法兰等施工材料的型号和数量。 五、风险防范：变频器功率柜水冷器增加新鲜水管 线需要停冷却循环水，停止循环水有可能会造成变 频器报警，甚至变频器停车。此风险由电气负责控 制，采取以下方法：（1）改造好一台换热器再改造 另一台，严禁同时改造两台以上；（2）法兰、弯 头、管道等连接提前做好预制，尽量减小停水时间 在30分钟内；（3）避开高温时间段施工，在清晨等 温度相对较低的时间段施工；（4）拆开改造的功率 柜室内
6、风道紧急排风口，在进风口增加轴流风机通风；（5） 改造时电气派专人在变频器室观察变频器温度，必要 时打开变频器柜门。 六、调试运行 高压变频器空水冷系统新鲜水改造工程按期完成，于8 月1日由调度牵头进行新鲜水试投运。为保证新鲜水水 量及水压都能满足要求，投运之前，制定了几种新鲜 水投运方式：（1）打开新鲜水阀门及循环水阀门，由 新鲜水和循环水共同冷却，观察新鲜水压力变化及变 变频器功率柜温度变化并做记录。（2）新鲜水阀门 完全打开，循环水阀门完全关闭，由新鲜水单独供 水，观察新鲜水水压变化及变频器功率柜温度变化 并做记录。（3）灵活方案，打开新鲜水阀门及循环 水阀门，但根据新鲜水压力的变化随时
7、调节阀门开 度，保证新鲜水供水压力，记录数据。 五、冷却效果分析 8月1日首次投入新鲜水进行了调试，当时循环水温度 31，变频器温度36左右，新鲜水管线压力 0.38MPa，首先单独投入一台氨压缩机变频器，冷却 效果比较好，变频器最低温度能达到30左右，然后 三台变频器全部投入新鲜水，三台变频器温度下降 都比较明显，12点时氨：31.6，CO2：33.7，合 成：31.1，由于怕周六周日人少出现意外，下班前 新鲜水全部关闭。 考虑到新鲜水回水阀门开度太大，8月4日对新鲜水 回水阀门开度调整再次投入试验，（由于8月5日跳车 ，本次试验约12个小时，此后循环水温低一直不高， 没再投入） 8月1日单
8、台氨压机变频器投入新鲜水记录： 循环水进 水压力 循环水回 水压力 循环水进 水温度 循环水回 水温度 功率柜 温度 室温 电流 投运前0.4Mpa0.37Mpa30.731.13434 597A 投运后新鲜水压 力 0.38Mpa 0.37Mpa3134 603A 7月21日 参数 0.39Mpa0.36Mpa34.835.640.6 38 651.4A 8月4日三台变频器全部投入新鲜水记录： 新鲜水 进水温 度 新鲜水 压力 MPa 投用前 变频器 温度 投用后 变频器 温度 回水阀 门开度 圈 室 温 环境 温度 负荷 (KW) 8月4日 负荷 (KW) 7月21日 合成气 压缩机 变频
9、器 240.3637.433.5335381501015261 氨压缩 变频器 240.3637.132.7335381005810290 CO2压 缩机变 频器 240.3637.534335381003810091 注：三台高压变频器全部投用新鲜水后，新鲜水压力有所下降，因此新鲜水投 运后需加强巡检，时刻关注新鲜水的压力及水量，及时调整新鲜水压力和流量 ，紧急情况切换到循环水冷却。 从两次投入试验的情况来看，冷却水的温度对变频 器的影响最大，三台变频器全投入新鲜水的话，变 频器温度降低比较明显，约降低3-5。8月4日，三 台变频器都在较高的负荷运行，和夏季最高温度时 的负荷相差不多。如果按照今年7月21日，环境温度 40，变频器最高温度41，变频器温降最小3考 虑，那么变频器使用新鲜水后的温度大约在38，由 此计算看出变频器安全度夏没有问题。 六、结论 从目前投入使用新鲜水的冷却效果看，变频器增加 新鲜水管线的改造方案达到了预期的冷却效果，能 够保证变频器安全度夏。本次改造是比较成功的。 谢谢
