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今日变频器在油田注汽锅炉恒压供油系统中的应用

2021-07-30 09:05:08

变频器在油田注汽锅炉恒压供油系统中的应用

1998年1月1日我国发布的《节约能源法》第四章第三十九条(二)款明文规定,“逐步实现电动机、风机、泵类设备和系统的经济运行,发展电机调整节电和电力电子技术……提高电能利用率”。

近几年的节能实践雄辩评明,变频调整是最理想的高效调速节电技术。在油田生产中,应用变频技术,一是改造“大马拉小车”设备,适应变工况运行,二是生产工艺自动化的需要,作为闭环系统中理想的执行器。因为油田生产的特殊性,选用变频器常重点考虑设备的可靠性、操作简单化、运行的安全性、可靠性、经济性,出现故障后系统处理的灵活性。我厂在1999年的新区产能建设中选用了艾默生公司的EV2000变频器,安装疲劳实验机用于进行测定金属、合金材料及其构件(如操作关节、固接件、螺旋运动件等)在室温状态下的拉伸、紧缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩大实验、调试成功,运行至今尚无异常。

一、油田注汽锅炉恒压供油系统概述

油田注汽锅炉是稠油热采中的关键设备,将它产生的高温高压饱和蒸汽强制送入地质油层,因油层开发,油层能量衰减,补充油层能量,更为重要的是降低稠油粘度,实现蒸汽热区采油。其燃烧系统常以渣油和天然气为燃料。锅炉出口蒸汽干度是否达标(85%)与燃烧状况直接相关,而燃烧状况与送风量、供水流量、渣油流量、蒸汽雾化压力息息相关。供油压力偏高时,渣油不能充分燃烧,冒黑烟或炉膛过热对炉衬破坏性大,以至引起锅炉爆管安全事故,供油压力偏低时,出口蒸汽干度不达标。所以,锅炉经济运行要求供油压力稳定,经验数据是稳定是1..2Mpa。最初采用供油泵打回流方式,手动控制供油压力,这种压力压力波动范围大,全速运转不节能,后采用电动阀或气动阀控制回流构成自控制,这种方式解决了压力自控,但渣油粘度大,阀需定期清洗,控制复杂。九十年代初引进变频技术,在供油泵出口安装压力变送器,通过PID调节,输出信号控制变频器,构成变频调速恒压供油系统。

二、系统方案介绍

供油系统选用TLB稠油泵,压力变送器E+H,测量范围.5MPa,输出mA,变频器型号为:EVT0110P,电机参数:电压380V,额定电流24.8A,转速970r/min,极对数P=3。供油泵电机采用双电源供电,工频和变频靠转换开关切换。主回路是三相动力线由ZK空气开关引出后,一路进变频器R.S.T端子,U.V.W引出端经交流接触器1KM后接到电由中国有色金属工业协会、中国工程院主办机上,另一路径交流接触器2KM后连到电机上,转换开关SK执2,ZK合→按起动按钮→JS线圈通电→JS1闭合自锁、JS2闭合、JS3闭合→1KM主令开关合→1KM辅助触点闭合→变频FWD与COM接通变频运行,指标灯亮。按停止按钮→JS失电→JS2断开变频减速运行,JS4延时断开→1KM失电变频停运,系统详细原理图请见图1

变频频率控制:当转换开关执自动位置,、接通,P24→压力变送器(+)→压力变送器(-)→CCI→GND→COM形成mADC输入回路,经内置PID调节,自动控制频率。当转换开关执手动位置,就是控制实验机运作的系统、接通,从CCI端子输入VDC电压,靠电位计手动调节频率。(自动/手动转换时需改变频率设定信号参数)。

说明:

1、JS1、JS2、JS3是时间继电器JS辅助常开触点,JS4是延时断开的常开触点。

2、、、、是转换开关的四对触点,、通,、开,变频器自动调节频率,

、开、通靠电位计手动调节频率。

3、1HA、1TA安装在变频控制柜面板上的起动、停止按钮、2HA、2TA安装在泵由于试样在拉伸实验中变形伸长不单单是在标线以内房隔爆操作柱上的起

动、停止按钮。

三、参数设置

系统参数请见表1

功能代码参数意义设定值备注

*F00运行频率设定方式3模拟电流mA

F02运行命令选择1FWD与COM控制

F04最大输出频率50

F05基本运行频率50

F06最大输出电压380

*F07V/F曲线模式0线性电压/频率模式

*F08手动转矩提升4.0

F09加速时间120

F10减速时间1济南新时期试金20

F11上限频率50

F12下限频率15

*F13最小模拟输入量2与mA对应

F14最小输入模拟量对应频率0

F15最大模拟输入量10

F16最大模拟输入量对应频率50

F18电机过载保护方式1

F19电机过载保护系数105

F20功能块()选择1

F21启动运行方式0

*F29载波频率调节1出厂设定为6

F30停机方式0

F44自动节能运行1

F100闭环控制功能选择1选择闭环控制功能

F101给定量通道选择0面板给定

*F102给定量数字设定5.84V设定压力1.2MPa

F103反馈通道选择2电流输入mA

F104反馈偏置电压0.0V

*F105反馈偏置极性0

*F106反馈增益125

*F107反馈量极性0

F111比例增益P智能控制技术可以说是测控系统中最重要和最关键的软件资源48

F112积分时间Ti26

F113采样周期T0.1S

F148电机额定电压380

F149电机额定电流24.8

F150额定转速970

F151额定功率11

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