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ABB变频器在新型水煤浆气化高压煤浆泵变频传动中的应用

[日期:2011-03-30] 来源:兖矿新疆煤化工有限公司  作者:邵长晶 [字体: ]

目前,多喷嘴对置式水煤浆气化技术已经成功、广泛地被应用于化工行业的工业化生产,高压煤浆泵是与新型水煤浆加压气化技术——多喷嘴对置式水煤浆气化炉配套的关键设备,它的运行好坏和运行可靠性直接影响整个气化工艺系统的长周期稳定运行,进而直接影响整个化工流程的生产和企业的生产效率及经济效益。为了高效、节能和高压煤浆泵的稳定运行,兖矿新疆煤化工有限公司决定在高压煤浆泵传动中采用先进、节能的变频技术。

变频技术具有调速范围宽、调速精度高,启动、制动平稳、可实现无极调速等优点。   在设计时,根据生产工艺负载的需要,计算出拖动负载电机的容量为200 kW。如果采用单电机拖动,电机直接启动,在启动和运行过程中,电机电流大,对电气设备、电缆要求等级高,这都增加了投资成本。高压煤浆泵是负载基本恒定、转速恒定的稳速系统,其最大的特点是要求速度长期稳定和动态恢复时间尽可能短。为此,我公司通过对多种方案进行论证、比较,并希望降低启动和运行过程中的电流,最后决定采用“一拖一传动”控制方案,即采用1台容量为200 kW电机拖动负载。

       在传动控制系统中,由1台与电机额定功率相匹配的变频器拖动这台电动机。在设计中选用电压等级为400 VACS800-07-0400-3型变频器,它具有以下功能:采用直接转矩控制(DTC),可以设定不同的启动转矩,在开环和闭环时的转矩响应时间均小于5 ms,速度的静态精度可以达到0.01%,动态精度可以达到0.1%。其力矩阶跃上升时间小于5 ms,比有传感器的矢量控制(FVC)控制方式至少小50%,动态控制精度比FVC高出1个数量级。ABB ACS800-07-0400-3变频器的功能完全满足了高压煤浆泵工艺控制的要求。

       变频器空载通电前正确连接变频器主回路和控制回路的电缆线非常重要,尤其是主回路连接更为重要,对主电路电源输入端(U1V1W1)和主电路输出端(U2V2W2)需非常慎重。如果主回路和控制回路接线错误,可能无法完成所设计的工作,甚至会烧毁变频器。待确认接线正确后,从安全角度考虑,变频器试运行的步骤基本是从空载到负载逐步进行,即静态检查→空载运行→带电机空载运行→带负载运行。正式运行后应进行正确操作与维护。

ABB ACS800系列变频器在新型水煤浆加压气化技术高压煤浆泵变频传动系统中的应用,特别是ABB ACS800系列变频器DTC直接转矩控制技术,通过编码器组成控制系统,控制简单,控制精度高,维护方便,完全满足高压煤浆泵工艺系统的要求。整个系统自20086月投入运行以来,至今电气部分未出1次故障,提高了生产效率,降低了设备维护、运行费用,值得在化工行业推广应用。

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