英威腾Goodrive5000系列高压矢量变频器在MVR系统的应用

摘要：本文介绍英威腾Goodrive5000系列高压矢量变频器在MVR系统蒸汽压缩机上的应用，根据蒸汽压力和温度对压缩机的转速进行PID自动调节，高效节能环保。

一、引言

MVR是蒸汽机械再压缩技术（Mechanical Vapor Recompression）的简称。MVR是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。本文以英威腾Goodrive5000系列高压矢量变频器在某客户MVR系统现场应用为例来详细介绍。

二、MVR的工作原理

MVR 的理论基础是波义耳定律：V= k/p推导而出，即 PV/T=K。其含义是：一定质量的气体的压强×体积/温度= 常数，也就意味着当气体的体积减小，压强增大时，气体的温度也会随之升高。根据此原理，当稀薄的二次蒸汽经压缩后体变小，其温度会随之升高，压力上升，从而实现将低温低压的蒸汽变为高温高压的蒸汽，进而可以作为热源再次加热需要被蒸发的原液，从而达到可以循环回收利用蒸汽的目的。MVR的作用是提高蒸汽的品位，而不是创造能量。由于蒸汽压缩是通过机械式压缩机实现的， 所以称作蒸汽机械再压缩技术，即 MVR （mechanical vapor recompression）。MVR是将蒸发（蒸馏）等过程的二次蒸汽 （温度低、压力低而无法利用）用压缩机进行压缩，提高其温度、压力，重新作为热源进入换热器，加热需要被蒸发的物料。这样原来要废弃的二次蒸汽就得到充分的利用，以替代新鲜蒸汽，而且彻底摒弃了冷却塔，大大降低了运行费用，真正做到了环保、节能节水、节约费用。

三、现场应用背景

该客户现场蒸汽压缩机为整个MVR系统的核心，功率大，电机与压缩机直连，如工频直接启动负载太大电网不能承受，而且在运行过程中因为工况的原因引至压缩机蒸汽入口压力与出口压力差别较大，容易出现系统喘振，工频运行的话不能有效快速调整，导致整个系统不能正常工作，造成停产损失。

四、英威腾解决方案

为解决上述客户在现场应用遇到的问题，英威腾提供标准Goodrive5000系列变频器+高压进线开关柜方案。

MVR系统工艺流程图

上图为现场MVR设备工艺流程图，原料经进料泵，通过进料预热换热器后进入一效分离器，蒸汽压缩机出口的高温蒸汽进入一效换热器，原料在一效分离器内通过1#强制循环泵流入一效换热器加热并分流至二效分离器，一效分离器出口的高温蒸汽进入二效换热器，原料在二效分离器内通过2#强制循环泵流入二效换热器加热并分流至三效分离器，原料在三效分离器内通过3#强制循环泵流入三效换热器加热，浓度达到作为产品经出料泵进入成品罐，浓度不够的重新回流至入料进口。一效分离器和二效分离器通过换热器形成的冷凝水分别通过排水泵抽到其他地方作为生产用水，二效分离器和三效分离器的二次蒸汽作为蒸汽压缩机的入口蒸汽回收，整个工艺流程除第一次开机温度不够需要提供蒸汽压缩机入口蒸汽，其他整个工艺环节热能全部由蒸汽压缩机产生，正常启动后，涡轮压缩机将二次蒸汽吸入，经增压后变为加热蒸汽，就这样源源不断进行循环蒸发。

现场蒸汽压缩机

使用英威腾Goodrive5000系列高压矢量变频器，在MVR系统中具有以下优点：

1、工频启动冲击电流大，对电网容量要求高，变频启动时对于电网零冲击。

2、工频风门调节精度低，响应速度慢，容易造成压缩机喘振；使用变频调速可以实现高精度无极调速，系统响应快，对于系统压力和温度稳定有对比工频有显著提高。

3、使用变频器能大大提升系统效率，节约能源。

4、变频器具有丰富的I0端口和保护功能，使用变频器能提升压缩机系统控制的自动化程度，提升设备安全和生产连续可靠性。

Goodrive5000启动时电流波形

五、英威腾Goodrive5000系列高压矢量变频器

Goodrive5000系列矢量高压变频器是深圳市英威腾电气股份有限公司自主研发、设计、生产的第二代高压变频调速装置。

•三核控制，精度高、速度快、抗干扰能力强

•LVRT低压电穿越技术，有效避免电网不稳定带来的停机问题

•单元在线旁路技术，保证生产连续性

•物联网远程监控技术，数据无线监控、远程故障诊断、设备台账管理

五、结束语

在现代工业生产中，越来越注重环保和节能的重要性。配套使用英威腾高低压变频器的MVR系统，在提高节能的同时，增加设备的自动化程度，提高整个系统的工作稳定性，可广泛应用于化工、制药、造纸、污水处理、海水淡化等行业，市场前景非常广阔。