高压变频器在化工磷肥行业风机泵类中的应用

　　1前言

　　随着化工磷复肥行业近年迅速发展,在磷肥生产中，大型磷肥装置纷纷建成投产。在生产的流程中，风机、渣浆的调速通常使用的是用液力耦合器进行调速，满足工艺生产的需要。根据各单位的实际需要，通常使用的是用液力耦合器对风机、泵进行20%~80%调速。但电机在工频状态下运行，多余的动能通过液力耦合器转化成热能让冷却水带走。这样从能源使用上和生产维护上都不经济，结合现在高压变频器的技术发展，为节能减排工作提供了很好的解决办法。采用变频调节控制技术，取消原来的液力耦合器及相应的冷却水泵及冷却水，降低生产中的能源及资源消耗。做好清洁生产、节能降耗。

　　2现场设备介绍

　　云南云天化国际化工股份有限公司(简称云天化国际)是云天化集团有限责任公司的控股子公司。它的成立是为遵循云南省委、省政府加速培育一批国内一流、乃至世界一流的大型企业集团的总体要求，拥有高浓度磷复肥510万吨的年生产能力，可实现销售收入超过300亿元。形成的高浓度磷复肥产能现居中国之首，亚洲第一，世界第二，形成了国内一流、国际知名的、具备规模生产各类高浓度磷复肥和专用复合肥的大型磷化工企业。

　　云南云天化国际化工股份有限公司富瑞分公司是云天化国际的子公司，成立于2002 年11 月11 日， 在2009年的电气节能改造工作中，对一台710kW/6kV的CO1O1尾气风机和二台450kW/6kV的磷酸膏渣浆泵进行的变频器改造，经过多家产品对比，决定选用山东新风光电子科技发展有限公司生产的JD-BP37-710F,JD-BP37-450F型变频器。通过一年多的运行观察分析，设备运行稳定，达到了预期目的。现场磷酸膏渣浆泵照片如图1所示。

　　现场设备尾气风机的电机参数如下表1所示，二台450kW/6kV的磷酸膏渣浆泵的参数相同，其中P0209A泵的电机参数如下表2所示。

　　浆泵移动到另一工艺的管道中，实现生产工艺要求，原系统利用液力耦合器实现调速控制。CO1O1尾气风机用于干燥生产出来的重钙产品，将重钙产品吹到干燥锅炉内进行干燥，燃耗再进行下一步工艺流程，原系统利用液力耦合器实现调速控制。

　　3新风光变频器和液力耦合器的优缺点比较

　　3.1液力耦合器调速

　　液力偶合器调速是高压电机领域中传统的调速方式，但能耗大、效率低，其原因是存在严重的耦合损失和转差损失。耦合损失是由于液压油内摩擦造成的;转差损失是由于调速时输出轴和输入轴存在转差造成的，这种损失随转差的增加而上升，即效率η=1-s，其中s为转差率。这两部分损失最终都变成热损失，虽然一次投资少，成本低，但调速精度差，同时还存在严重非线性，只在15%~ 85%间是调节线性区，即使在这区间，仍存在增速与减速间逆差间隙，造成自动系统很难投入运行。运行不可靠，国内已有多起由于液力耦合器叶片破损造成事故的先例，其主要原因是液力耦合器制造精度难以提高。并且采用液力偶和器调速方法需要一整套油系统，维护工作量很大。