变频器在工业泵上的节能运用

变频器在工业泵上的节能运用

 

在热电厂中，机组必需装备的水泵重要有锅炉给水泵、循环水泵和凝聚水泵，其次还有射水泵、高压加热器疏水泵、热网水泵、冷却水泵、灰浆泵、轴封水泵、除盐水泵、清水泵、过滤器反洗泵、生死水泵、工业水泵、消防水泵和补给水泵等。这些水泵数量多，总装机容量大：50MW火电机组的重要配套水泵的总装机容量为6430KW，占机组容量的12。86％；100MW机组为10480kW÷，占10。48％；200MW机组为15450KW，占7。73％。100MW机组重要配套水泵的总耗电量约占整个厂用电量的70％左右。由此可见，水泵确凿是火力发电厂中耗电量最大的一类辅机。因而，进步水泵的运行效力，降落水泵的电耗对降落厂用电率具备无足轻重的意义。国外火电厂的风机和水泵已纷纭增设调速安装，而目前我国火电厂中除大批采取汽动给水泵，液力耦合器及双速电机外，其余风机和水泵基础上都采取定速驱动。这种定速驱动的泵，因为采取出口阀，风机则采取入口风门调理流量，都存在重大的节流损耗。尤其在机组变负荷运行时，因为风机和水泵的运行偏离高效点，使运行效力大大降落，后果是白白地糟蹋掉大批的电能，已经到了非改不可的田地。

　　1 泵类负载的流量调理方法及原理

　　泵类负载通常以保送的液体流量为掌握参数，为此目前常采取阀门掌握和转速掌握两种方法。

　　1。1 阀门掌握 这种方法是借助转变出口阀门的开度大小来调理流量的，其本质是通过转变管道中流体阻力的大小来转变流量的。因为泵的转速不变，其扬程特征曲线H－Q保持不变

　　当阀门全开时，管阻特征曲线R1－Q与扬程特征曲线H－Q相交于点A，流量为Qa，泵出口压头为Ha。若关小阀门，管阻特征曲线变为R2－Q，它与扬程特征曲线H－Q的交点移到点B，此时流量为Qb，泵出口压头降低到Hb。则压头的降低量为：ΔHb=Hb－Ha。于是发生了阴线局部所示的能量丧失：ΔPb=ΔHb×Qb。

　　1。2 转速掌握 借助转变泵的转速来调理流量，这是一种先进的掌握方法。转速掌握的本质是通过转变所保送液体的能量来转变流量。因为只是转速变更，阀门的开度不变，如图2所示，管阻特征曲线R1－Q也就保持不变。额外转速时的扬程特征曲线Ha－Q与管阻特征曲线相交于点A，流量为Qa，出口扬程为Ha。

　　当转速降落时，扬程特征曲线变为Hc－Q，它与管阻特征曲线R1－Q的交点将下移到C，流质变为Qc。此时，假如将流量Qc掌握为阀门掌握方法下的流量Qb，则泵的出口压头将降落到Hc。因而，与阀门掌握方法相比压头降落了：ΔHc=Hb－Hc。据此可勤俭能量为：ΔPc=ΔHc×Qb。与阀门掌握方法相比，其勤俭的能量为：P=ΔPc－ΔPb=（ΔHc－ΔHb）×Qb。

　　将这两种方法相对比可见，在流量雷同的状态下，转速掌握防止了阀门掌握下因压头的降低和管阻增大所带来的能量丧失。在流量减小时，转速掌握使压头反而大幅度降落，所以它只须要一个比阀门掌握小得多的，得以充足运用的功率。而且随着转速的降落，泵的高效力区段将向左方挪动。这解释，转速掌握方法在低速小流量时，仍可使泵机高效力运行。

　　2 海内某热电厂工业水泵运行状态及变频革新办法

　　海内某热电厂有3台工业水泵，3台水泵并列在工业水母管上，消费历程中为全厂供给消费工艺制水水源、全厂辅机轴承冷却水、发电机组空冷器、冷油器用水、锅炉淋渣水、全厂生涯用水等等。随着用水老本的逐渐回升，该厂将全厂辅机轴承冷却水、锅炉淋渣水、甚至是发电机组空冷器、冷油器用水（在室外气温较低时）都改成了由机组循环冷却水来替代，全厂的用水量大大降落，在机组负荷较低时开一台工业水泵也会形成工业水母管超压，该厂化学分场的运行人员不得不采取水泵出口阀节流的方法运行，但因为工业水泵离运行人员任务场合很远，工业水母管压力变更较频繁时，运行人员就会就近开启化学车间的工业水泄压阀来调剂工业水母管压力，这样的调剂方法不只使运行人员休息强度大，而且糟蹋了大批的水资源和电能。

　　在随后的技改工程中，采取变频器配合压力变送器完成恒压供水的革新计划彻底处理了工业水压力调剂的问题。

　　原水泵电机功率185KW，采取自耦变压器降压启动来降落电机启动电流。工业水母管压力用出口阀、或化学车间的工业水泄压阀来调剂。革新后为潜水泵电动机装备了变频安装，合理设置电机启动时光和电机加加速时光就可有效的完成电机的软启动，降落启动电流。在工业水母管上装设压力变送器，将工业水母管的压力转化为4－20mA的信号送入变频器，变频器将这个信号与设置的压力给定值对比后主动调剂变频器的输入转速，从而完成恒压供水的主动闭环掌握。

　　革新后最显著的是运行人员的休息强度大大降落，再也不必频繁调剂水泵出口阀和泄压阀了，而且变频泵和工频泵并联运行也十分颠簸。再一个景象是水泵运行电流比前一日降落了几十安培。为了具体核算水泵变频革新后的节电效益和节水效益，该厂化学车间的运行人员做了半年的统计任务，用这半年的统计数据与前一年革新前的运行数据对比后发明该水泵变频革新后均匀运行电流降落了约50安培，一年大概能够节电40万千瓦时，节电率可达28％，发明节能收益10万元，除此之外每年还可勤俭20万吨水，这两项收益使得革新投入的10万元不到一年就可发出，节能效益十分可观。