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本文作者:宋建林閆樹林于秀月作者單位:中鹽長蘆滄州鹽業集團有限公司
1前言
中鹽長蘆滄州鹽化集團公司(簡稱“公司”)是年產海鹽百萬噸的大型企業,全公司生產面積1.33×108m2,共有海鹽生產單元100副,大型拉水機房126座,制鹵揚水設備320臺,揚水設備的啟動全部由普通啟動裝置控制操作,其配套電機總容量為3300kW,(不含納潮區電機容量)年耗電量占單元生產總成本的60%以上,如果對當前揚水設備啟動裝置進行創新改進,應該說節能降耗潛力很大。
2單元啟動裝置研究的目的和意義
制鹽企業電耗高,是用電大戶,隨著制鹽業生產規模的日漸壯大,節能降耗工作在企業中的地位日趨重要,降低能源消耗,提高能源綜合利用率已成為制鹽業調整和壯大產業結構,增強企業抗風險能力的重要舉措之一。因此,深挖內部潛力,提倡科技創新,降低生產成本,提高企業效益成為公司重點鉆研開發課題。目前,公司每個生產單元揚水設備由一臺加長350泵、一臺350泵、一臺250排淡泵組成,其啟動裝置全部由普通啟動操作臺完成啟動,普通啟動裝置由保安器、交流接觸器、熱繼電器、按鈕開關四部分組成,普通啟動裝置用于海鹽生產揚水制鹵存在問題大致有三個方面,一是啟動裝置安全性能、靈敏度低,設備運轉中由于短路、過載、斷相、欠壓等原因,電機和配電箱時有燒毀,全公司每年電機維修費用高達12萬多元,并且操作工人身安全也受到威脅。二是啟動裝置無降壓啟動和水位自動控制裝置,由于灘田面積大,制鹵工走水操作忙,經常造成無鹵揚水設備仍然空運轉,耗電量大,電機和揚水泵件磨損嚴重,縮短了使用壽命。三是由于制鹽工藝的特殊性,啟動裝置實際操作運行中效率低,降低制鹵能力,浪費了能源,影響了海鹽產能。綜合上述情況及分析,目前普通啟動裝置比較耗電能,有待更新和改造,為了提高海鹽生產的競爭力,有必要開展制鹵揚水設備啟動裝置的技術創新開發工作。
3改進后多功能自動控制啟動裝置的構造原理及運行使用推廣
制鹵揚水設備啟動裝置技術創新發展思路主要是圍繞六個方面進行:一是提高揚水設備啟動裝置自動控制化技術含量;二是降低電流,保護電機、揚水設備和人員安全;三是可同時啟動多臺揚水設備,提高工作效率;四是水位自動控制裝置,減少電量損耗和揚水設備空運轉造成電機燒毀、零部件嚴重磨損現象,提高能源利用率;五是改善工人勞動作業環境和提高工作效率,從而使該研究在鹽業生產中大面積推廣成為可能。六是配置多功能啟動裝置,提高制鹵效果,起到穩定海鹽生產能力的作用。制鹵揚水設備啟動裝置的創新型設計方案于2010年2月投入實施,經過研制攻關小組的設計和研制,5月中旬第一臺多功能自動控制啟動裝置制作工作已經完成,并在一分場28號灘進行運行實驗2個月,運行實際效果良好,節能降耗效益明顯,符合上述技術創新的發展理念,隨后成批量生產,于2010年12月底在公司制鹽單元推廣使用。
3.1功能
該啟動裝置由保安器、交流接觸器、電機綜合保護器、時間繼電器、液位繼電器、按鈕開關組成(見表1),適用于三相四線制低壓電路,30kW以下揚水設備電機遠程控制裝置,保護性能齊全,具有防觸陽、防火,短路保護、過載保護、斷相保護、欠壓保護、水位自動控制及星—三角降壓啟動功能,操作安全靈便,節能降耗。
3.2構造
各元件采用35mm軌道安裝,結構緊湊,各元件體積小,功能全,性能穩定。
3.3水位自動控制配置原理
鑒于制鹵工藝的特點以及制鹵人員巡回時間較長的原因,揚水設備在運行時經常出現低水位或空運轉關泵不及時現象,使設備處于無降溫潤滑運行狀態,造成非正常磨損,無功耗能,甚至電機燒毀等弊病,因此采取水位自控裝置,其功能為:即在無人監控的情況下,鹵水降到低水位時揚水設備自動停止運行,當鹵水水位上升到運行水位時,揚水設備自動運行。
3.4星—三角降壓啟動配置原理
為減少制鹵揚水設備運行中各種能源消耗,通過采用星—三角遠距離降壓啟動裝置,具有了欠壓、過壓、斷相、缺相、電流保護功能和欠流無功率功能,減少了空耗電能現象,延長了設備使用壽命,節能降耗,省電效益明顯。
3.5多功能自動控制啟動裝置原理方框圖(見圖1)
3.628號灘啟動裝置2010年6月~7月份運轉記錄(見表2)
3.7常見故障及處理(見表3)
4經濟效益分析及應用前景展望
1)多功能自動控制啟動裝置安裝簡單,成本費用低,能同時控制多臺電機,工作效率提高30%以上,節能降耗效果明顯,使海鹽生產的綜合技術經濟效益得到提高。
2)多功能自動控制啟動裝置有星—三角啟動功能,具有防觸電、防火、欠壓、過壓、斷相、缺相、電流保護功能和欠流無功率功能,操作安全方便靈活,對電機及人身安全具有保護作用,每年公司節省電機部件維修費用保守估計12000元。
3)水位自動控制系統,避免設備處于無水空運轉無降溫潤滑運行狀態,造成非正常磨損,無功耗能,甚至電機燒毀等弊病,節省電耗,降低制鹵工勞動強度,延長軸流泵部分零件的使用壽命,公司每年可節省維修費和電耗490000元。
4)由于鹽場環境潮濕,設備過于年久老化,操作安全是一個非常嚴峻的問題,采用本裝置徹底解決了這一弊端。
5)由于揚水設備工作效率提高30%,增強制鹵能力,尤其是汛期保鹵排淡率提高20%以上,對抗御突發性災害天氣,提高海鹽生產能力起到至關重要的作用。