摘 要：篩選出了天然氣壓縮機(jī)中壓變頻器冷卻系統(tǒng)制水劑，更換了脫離子罐內(nèi)的制水劑，系統(tǒng)更新后，兩年多的運(yùn)行結(jié)果表明，各項(xiàng)控制指標(biāo)均達(dá)到或超過德國西門子公司對該系統(tǒng)制水的要求，實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的國產(chǎn)化. 關(guān)鍵詞：中壓變頻器;冷卻系統(tǒng);國產(chǎn)化 蘭州石化公司化肥廠201年原料由渣油改為天然氣后，其配套天然氣壓縮機(jī)，投資2側(cè)刃多萬元從德國西門子公司購置了一臺壓縮機(jī)電機(jī)（3575kw）控制中壓變頻器。該中壓變頻器為國內(nèi)唯一一臺水循環(huán)冷卻變頻器（其他同類設(shè)備制水系統(tǒng)均采用氣體冷卻系統(tǒng)），冷卻制水系統(tǒng)是該設(shè)備核心組件之一。主要作用是利用電導(dǎo)率在0.2～0.6林Slcm范圍內(nèi)的脫離子水給電路板冷卻降溫，在設(shè)備運(yùn)行過程中，一旦脫離子水高于0.6峪Icm時(shí)，制水系統(tǒng)循環(huán)旁路閥自動(dòng)開啟，強(qiáng)制脫離子水進(jìn)入脫離子罐精制制水，當(dāng)脫離子水電導(dǎo)率降至0.2林Slcm時(shí)，旁路閥自動(dòng)關(guān)閉，進(jìn)入正常冷卻循環(huán)狀態(tài)，技術(shù)更新前，平均72h強(qiáng)制精制脫離子水一次，每次耗時(shí)lh。由于 冷 卻 介質(zhì)脫離子水直接接觸設(shè)備內(nèi)44（X）kv工作電壓，其電導(dǎo)率的高低直接決定了設(shè)備使用的安全性。一旦系統(tǒng)內(nèi)脫離子水電導(dǎo)率高于1.5林5/cm，超過安全極限時(shí)，會(huì)導(dǎo)致變頻器控制系統(tǒng)聯(lián)鎖跳車，造成合成氨裝置全面停車，更為嚴(yán)重的是當(dāng)電導(dǎo)率超過1.5林slcm時(shí)（l.0上升至1.5或更高所需時(shí)間很短），水循環(huán)系統(tǒng)絕緣被破壞，設(shè)備會(huì)發(fā)生短路擊穿，可控硅爆炸等故障。在正 常 冷 卻循環(huán)過程中，當(dāng)環(huán)境溫度、濕度、空氣中可吸入懸浮物、銅、鐵、二氧化硅等的變化會(huì)導(dǎo)致脫離子水電導(dǎo)率逐步上升，系統(tǒng)會(huì)強(qiáng)制過濾介質(zhì)循環(huán)使電導(dǎo)率達(dá)到適宜范圍，從而維持變頻器正常運(yùn)行。所以設(shè)備中配置的脫離子罐制水系統(tǒng)是整個(gè)中壓變頻器能否正常工作的關(guān)鍵所在。 自變頻器 2001年投用至2《X抖年5月，已經(jīng)滿負(fù)荷運(yùn)行3年多，水冷卻系統(tǒng)脫離子罐內(nèi)的制水填料完全老化，脫離子水的效果明顯降低，強(qiáng)制循環(huán)所需時(shí)間越來越長，嚴(yán)重時(shí)達(dá)4個(gè)小時(shí)，且經(jīng)常出現(xiàn)電導(dǎo)率大于1.0林slcm時(shí)觸發(fā)報(bào)警現(xiàn)象，影響中壓變頻器的正常穩(wěn)定運(yùn)行，危及設(shè)備運(yùn)行安全。制水系統(tǒng) 脫離子罐是德國西門子公司配套設(shè)備，內(nèi)部制水填料沒有任何相關(guān)技術(shù)可供借鑒。讓西門子公司提供技術(shù)，系統(tǒng)每維護(hù)和更新一次需要10萬元資金，單臺脫離子罐需30萬元，且必須每年更新一臺。高額的維護(hù)費(fèi)用使化肥廠領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員決定對變頻器冷卻制水系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行國產(chǎn)化技術(shù)改造。 1 試驗(yàn)部分 Ll 試驗(yàn)設(shè)備、儀器及材料模擬 冷 卻 系統(tǒng)制水裝置1套;原子吸收分光光度計(jì)1臺;紫外可見分光光度計(jì)1臺;固體懸浮物測定儀1臺;電導(dǎo)率儀3臺;pH計(jì)2臺;恒溫振蕩器1臺;離子色譜儀1臺;計(jì)量泵2臺;制水劑10kg;改性劑10kgoLZ 更新技術(shù)在查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，對中壓變頻器冷卻系統(tǒng)的作用進(jìn)行分析研究后，在試驗(yàn)室篩選出一高效凈化制水劑，再對其改性。將改性后的制水劑裝入1.OL模擬系統(tǒng)進(jìn)行制水效果評價(jià)。 1.2.1制水劑試驗(yàn) 1.2.1.1 制水劑選型 針對 中 壓 變頻器冷卻系統(tǒng)所要求純水特點(diǎn)，選擇了8種易改性的制水劑作為研究對象。在每 個(gè) 周 期制水速率和制水量相同的情況下，通過測定所制純水電導(dǎo)率的大小評價(jià)制水性能，試驗(yàn)結(jié)果見表1所示。 從表 1 可 以看出，Al制水劑所制純水電導(dǎo)率最低，適宜作為冷卻系統(tǒng)制水填料。 1.2.1.2 制水劑改性 所選 A l 制水劑經(jīng)雖然制水效果好，但制水量小，難以滿足變頻器長周期穩(wěn)定運(yùn)行要求。為了進(jìn)一步提高其制水量，需添加一定量的改性劑對Al進(jìn)行改性，以增強(qiáng)其活性基團(tuán)的交換容量，提高制水量。結(jié)果見表2。 從表 2 試 驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過改性后的Al制水劑所制純水電導(dǎo)率低，制水量大。 1.2.2 模擬冷卻制水系統(tǒng)試驗(yàn) 按照 中 壓 變頻器純水器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)模擬制備了一套冷卻系統(tǒng)制水裝置（工藝流程見圖1），一個(gè)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行周期純水電導(dǎo)率變化趨勢見圖2所示。 [align=center] 圖1 模擬變頻器冷卻系統(tǒng)工藝流程圖[/align] 從圖2試驗(yàn)室模擬裝置1個(gè)運(yùn)行周期數(shù)據(jù)可以看出，冷卻水電導(dǎo)率波動(dòng)較小，運(yùn)行穩(wěn)定。試驗(yàn)共進(jìn)行了10個(gè)周期，每個(gè)周期為12Oh，在1個(gè)周期內(nèi)系統(tǒng)介質(zhì)電導(dǎo)率從0.200”slcm上升到0.601林Slcm，制水系統(tǒng)啟動(dòng)，開始制水，每周期制水需30min，電導(dǎo)率降至0.200林Slcm。 [align=center] 圖2一 個(gè)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行周期純水電導(dǎo)率變化趨勢[/align] 2 應(yīng)用情況 將篩 選 并 改性后的制水劑于2004年5月16日投入應(yīng)用，至206年5月16 日已穩(wěn)定運(yùn)行了2年，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均優(yōu)于德國西門子公司提供的指標(biāo)。變頻 器 冷 卻系統(tǒng)純水電導(dǎo)率由0.60林5/cm降至0.200林Slcm所需時(shí)間縮短到20～30min，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間由原來的72h延長到120h。該技 術(shù) 的 成功國產(chǎn)化，不僅為國家節(jié)約了外匯，同時(shí)蘭州石化公司生產(chǎn)裝置長周期、安全運(yùn)行和創(chuàng)效做出了貢獻(xiàn)。 3 結(jié)論 （1） 中 壓 變 頻 器冷卻制水系統(tǒng)經(jīng)過技術(shù)更新后，已正常運(yùn)行2年，狀況良好，更新后的系統(tǒng)制水的效果優(yōu)于德國西門子公司提供的技術(shù)指標(biāo); （2 ）更 新 后 的 冷卻制水系統(tǒng)純水電導(dǎo)率由0.60林Slcm降至0.20峪/cm的時(shí)間縮短到20～30而n，啟動(dòng)時(shí)間間隔大幅延長; （3） 更 新 后 的 運(yùn)行成本低，維護(hù)便捷，能確保化肥廠生產(chǎn)過程的長周期安全運(yùn)行。