變頻器在工業泵上的節能運用

變頻器在工業泵上的節能運用

 

在熱電廠中，機組必需裝備的水泵重要有鍋爐給水泵、循環水泵和凝聚水泵，其次還有射水泵、高壓加熱器疏水泵、熱網水泵、冷卻水泵、灰漿泵、軸封水泵、除鹽水泵、清水泵、過濾器反洗泵、生死水泵、工業水泵、消防水泵和補給水泵等。這些水泵數量多，總裝機容量大：50MW火電機組的重要配套水泵的總裝機容量為6430KW，占機組容量的12。86％；100MW機組為10480kW÷，占10。48％；200MW機組為15450KW，占7。73％。100MW機組重要配套水泵的總耗電量約占整個廠用電量的70％左右。由此可見，水泵確鑿是火力發電廠中耗電量最大的一類輔機。因而，進步水泵的運行效力，降落水泵的電耗對降落廠用電率具備無足輕重的意義。國外火電廠的風機和水泵已紛紜增設調速安裝，而目前我國火電廠中除大批采取汽動給水泵，液力耦合器及雙速電機外，其余風機和水泵基礎上都采取定速驅動。這種定速驅動的泵，因為采取出口閥，風機則采取入口風門調理流量，都存在重大的節流損耗。尤其在機組變負荷運行時，因為風機和水泵的運行偏離高效點，使運行效力大大降落，后果是白白地糟蹋掉大批的電能，已經到了非改不可的田地。

　　1 泵類負載的流量調理方法及原理

　　泵類負載通常以保送的液體流量為掌握參數，為此目前常采取閥門掌握和轉速掌握兩種方法。

　　1。1 閥門掌握 這種方法是借助轉變出口閥門的開度大小來調理流量的，其本質是通過轉變管道中流體阻力的大小來轉變流量的。因為泵的轉速不變，其揚程特征曲線H－Q保持不變

　　當閥門全開時，管阻特征曲線R1－Q與揚程特征曲線H－Q相交于點A，流量為Qa，泵出口壓頭為Ha。若關小閥門，管阻特征曲線變為R2－Q，它與揚程特征曲線H－Q的交點移到點B，此時流量為Qb，泵出口壓頭降低到Hb。則壓頭的降低量為：ΔHb=Hb－Ha。于是發生了陰線局部所示的能量喪失：ΔPb=ΔHb×Qb。

　　1。2 轉速掌握 借助轉變泵的轉速來調理流量，這是一種先進的掌握方法。轉速掌握的本質是通過轉變所保送液體的能量來轉變流量。因為只是轉速變更，閥門的開度不變，如圖2所示，管阻特征曲線R1－Q也就保持不變。額外轉速時的揚程特征曲線Ha－Q與管阻特征曲線相交于點A，流量為Qa，出口揚程為Ha。

　　當轉速降落時，揚程特征曲線變為Hc－Q，它與管阻特征曲線R1－Q的交點將下移到C，流質變為Qc。此時，假如將流量Qc掌握為閥門掌握方法下的流量Qb，則泵的出口壓頭將降落到Hc。因而，與閥門掌握方法相比壓頭降落了：ΔHc=Hb－Hc。據此可勤儉能量為：ΔPc=ΔHc×Qb。與閥門掌握方法相比，其勤儉的能量為：P=ΔPc－ΔPb=（ΔHc－ΔHb）×Qb。

　　將這兩種方法相對比可見，在流量雷同的狀態下，轉速掌握防止了閥門掌握下因壓頭的降低和管阻增大所帶來的能量喪失。在流量減小時，轉速掌握使壓頭反而大幅度降落，所以它只須要一個比閥門掌握小得多的，得以充足運用的功率。而且隨著轉速的降落，泵的高效力區段將向左方挪動。這解釋，轉速掌握方法在低速小流量時，仍可使泵機高效力運行。

　　2 海內某熱電廠工業水泵運行狀態及變頻革新辦法

　　海內某熱電廠有3臺工業水泵，3臺水泵并列在工業水母管上，消費歷程中為全廠供給消費工藝制水水源、全廠輔機軸承冷卻水、發電機組空冷器、冷油器用水、鍋爐淋渣水、全廠生涯用水等等。隨著用水老本的逐漸回升，該廠將全廠輔機軸承冷卻水、鍋爐淋渣水、甚至是發電機組空冷器、冷油器用水（在室外氣溫較低時）都改成了由機組循環冷卻水來替代，全廠的用水量大大降落，在機組負荷較低時開一臺工業水泵也會形成工業水母管超壓，該廠化學分場的運行人員不得不采取水泵出口閥節流的方法運行，但因為工業水泵離運行人員任務場合很遠，工業水母管壓力變更較頻繁時，運行人員就會就近開啟化學車間的工業水泄壓閥來調劑工業水母管壓力，這樣的調劑方法不只使運行人員休息強度大，而且糟蹋了大批的水資源和電能。

　　在隨后的技改工程中，采取變頻器配合壓力變送器完成恒壓供水的革新計劃徹底處理了工業水壓力調劑的問題。

　　原水泵電機功率185KW，采取自耦變壓器降壓啟動來降落電機啟動電流。工業水母管壓力用出口閥、或化學車間的工業水泄壓閥來調劑。革新后為潛水泵電動機裝備了變頻安裝，合理設置電機啟動時光和電機加加速時光就可有效的完成電機的軟啟動，降落啟動電流。在工業水母管上裝設壓力變送器，將工業水母管的壓力轉化為4－20mA的信號送入變頻器，變頻器將這個信號與設置的壓力給定值對比后主動調劑變頻器的輸入轉速，從而完成恒壓供水的主動閉環掌握。

　　革新后最顯著的是運行人員的休息強度大大降落，再也不必頻繁調劑水泵出口閥和泄壓閥了，而且變頻泵和工頻泵并聯運行也十分顛簸。再一個景象是水泵運行電流比前一日降落了幾十安培。為了具體核算水泵變頻革新后的節電效益和節水效益，該廠化學車間的運行人員做了半年的統計任務，用這半年的統計數據與前一年革新前的運行數據對比后發明該水泵變頻革新后均勻運行電流降落了約50安培，一年大概能夠節電40萬千瓦時，節電率可達28％，發明節能收益10萬元，除此之外每年還可勤儉20萬噸水，這兩項收益使得革新投入的10萬元不到一年就可發出，節能效益十分可觀。