區(qū)域供熱2013.1期淺談變頻器節(jié)能在循環(huán)水泵上的應(yīng)用長春市熱力(集團)有限責(zé)任公司高碩【摘要】城市供熱是城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)之一,在世界資源缺乏的大背景下,節(jié)能已成為世界各國共同關(guān)注焦點。本文介紹了公司通過使用變頻技術(shù),對各個換熱站進行節(jié)能改造,借以實現(xiàn)能源利用最大化。【關(guān)鍵詞】供熱節(jié)能變頻器1前言完善。采用變頻器對風(fēng)機、水泵類負載進行速當(dāng)今在我國工業(yè)用電總量中,電動機消度控制,不僅可以改變設(shè)備運行工況、延長設(shè)耗的電能約占65%,而風(fēng)機、水泵類設(shè)備的耗備使用壽命還可以節(jié)能大量電能。從應(yīng)用實電量占全國電力消耗的30%。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)例看,大多已取得了較好的效果的有關(guān)規(guī)定,工礦企業(yè)中使用的電動機的運2變頻器的節(jié)電原理行狀態(tài)可以分為經(jīng)濟運行狀態(tài)、允許運行狀21降低電機轉(zhuǎn)速提高節(jié)能效果態(tài)和非經(jīng)濟運行狀態(tài)。目前相當(dāng)多的電動機由電機學(xué)和流體力學(xué)原理得知:當(dāng)電機及其拖動系統(tǒng)還處于非經(jīng)濟運行狀態(tài),白白轉(zhuǎn)速從N1變到N2時,其電機軸功率(P)的地浪費掉了大量的電能,影響著企業(yè)的經(jīng)濟變化關(guān)系如下:P2/P1=(N2N1)3由此可見降效益。造成大量異步電動機非經(jīng)濟運行的原低電機轉(zhuǎn)速可得到立方級的節(jié)能效果。因大致為22動態(tài)調(diào)整節(jié)能(1)低效能老式電動機使用相當(dāng)普遍。通過安裝變頻器可迅速適應(yīng)負載變動,(2)為了保證生產(chǎn)的可靠性,各種生產(chǎn)機供給最大效率電壓,始終保持電機的輸出高械在設(shè)計配用動力驅(qū)動時,都留有一定的富效率運行。余量,致使電機不能在滿負荷下運行,除達到23通過變頻器自身的VF功能節(jié)電動力驅(qū)動要求外,多余的力矩增加了有功功在保證電機輸出力矩的情況下,可自動率的消耗,其效率和功率因數(shù)都較低,造成了調(diào)節(jié)VF曲線。減少電機的輸出力矩,從而降電能的浪費。低輸入電流,達到節(jié)能目的。(3)由于工況的變化,不能根據(jù)需要隨時24變頻自帶軟啟動節(jié)能調(diào)節(jié)風(fēng)機、水泵類設(shè)備的輸出,也造成了電能在電機全壓啟動時,由于電機的啟動力的浪費。矩需中國煤化工的電機額定電隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和自動化、智流,而CNMHG,同時對電網(wǎng)能化程度的提高,變頻器節(jié)能技術(shù)已經(jīng)日趨的電壓波動損害也很大,增加了線損和變損。區(qū)城供熱2013.1期采用變頻啟動后,啟動電流可從0安升至電是節(jié)能的最佳辦法。機額定電流減少了啟動電流對電網(wǎng)的沖擊,4變頻器在循環(huán)水泵上的應(yīng)用案例不但節(jié)約了電能,而且減少了啟動慣性對設(shè)目前,國內(nèi)在水泵控制系統(tǒng)中使用的變備的大慣量的轉(zhuǎn)速沖擊,延長了設(shè)備的使用頻調(diào)速技術(shù),大部分是在開環(huán)狀態(tài)下,即人為壽命。地根據(jù)工藝或外界條件的變化來改變變頻的25提高功率因數(shù)節(jié)能頻率,以達到調(diào)速目的。系統(tǒng)主要由四部分組電動機由定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組通過電成:(1)控制對象(2)變頻調(diào)速器(3)壓力變送磁作用而產(chǎn)生力矩。繞組由于其感抗作用,器(4)智能調(diào)節(jié)器(PID)對電網(wǎng)而言,阻抗特性呈感性,電機在運行系統(tǒng)的控制過程為:由壓力變送器將時吸收大量的無功功率,造成功率因數(shù)很管路輸出壓力測出,并轉(zhuǎn)換成與之相對應(yīng)的低。4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號,送到智能調(diào)節(jié)器(PID)并采用變頻節(jié)能調(diào)速器后,由于其性能已與工藝所需的控制指標(biāo)進行比較,得出偏變?yōu)?交流-直流-交流,在整流濾波后,負載差。其偏差值由調(diào)節(jié)器按預(yù)先規(guī)定的調(diào)節(jié)特性發(fā)生了變化。變頻調(diào)速器對電網(wǎng)的阻抗規(guī)律進行運算得出調(diào)節(jié)信號,該信號直接送特性呈阻性,功率因數(shù)很高,減少了無功損到變頻器,從而使變頻器將輸入為耗的交流電變成輸出為0-380v/0-400Hz連續(xù)3泵類負載的流量調(diào)節(jié)方法及原理可調(diào)電壓與頻率的交流電,直接供給水泵電泵類負載通常以所輸送的液體流量為控機。制參數(shù),為此,目前常采用閥門控制和轉(zhuǎn)速控案例一:水泵功率大,閥門不宜調(diào)節(jié),電制兩種方法。機長期超載運行。31閥門控制我集團凈月分公司中心站1#、2#循環(huán)泵這種方法是借助改變出口閥門開度的大電機原為軟啟動器啟動方式,電機功率為355小來調(diào)節(jié)流量的。它是一種過去經(jīng)常采用的千瓦。啟動時電流高達幾千安培,啟動時間也機楲方法。閥門控制的實質(zhì)是改變管道中流比較長,所以在循環(huán)泵啟動時容易造成變電體阻力的大小來改變流量。因為泵的轉(zhuǎn)速不所高壓主受柜電流繼電器動作跳閘,影響了變,其揚程特性曲線H-Q保持不變供熱生產(chǎn)的正常運行。同時,較高的啟動電流3.2轉(zhuǎn)速控制對電網(wǎng)沖擊較大,也消耗了大量電能。造成高借助改變泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量,這是一壓跳閘的主要原因為:該變電所主受柜的繼種先進的電子控制方法。轉(zhuǎn)速控制的實質(zhì)是電保護裝置為老型號產(chǎn)品,其保護整定時限通過改變所輸送液體的量來改變流量。因為的調(diào)整無法躲過循環(huán)泵啟動時限。為保證供只是轉(zhuǎn)速變化,閥門的開度不變,避免了無謂熱正常運行,我們在循環(huán)泵啟動期間,利用的消耗。繼電器的調(diào)整使變電所在無保護狀態(tài)下運3.3將這兩種方法相比較可見,在流量行幾十秒,這樣就對高壓線路的安全運行造相同的情況下,轉(zhuǎn)速控制避免了閥門控制下成了威脅。為解決上述問題,我們在1#、2#循因壓頭的升高和管阻增大所帶來的能量損環(huán)泵上安裝了變頻器啟動柜,不僅解決了高失。在流量減小時轉(zhuǎn)速控制使壓頭反而大幅壓跳「V凵中國煤化工同時還可以根度降低,所以它只需要一個比閥門控制小得據(jù)負有CNMHG、節(jié)約了大量多的功率損耗,因此采用變頻調(diào)速調(diào)節(jié)流量電能。區(qū)域供熱2013.1期運行日期運行流量運行電流運行電壓運行頻率日耗電量0910-10041800th640A410V50Hz8762k WH10.10-10.111350th430A390V42H25577kWh10.11-10. 111570h470A390V44Hz6096k Wh10.l1-1103l680h390V47Hz7003k Wh分公司運行記錄1號循環(huán)泵運行參數(shù)如化。另外還有如管路特性曲線、與調(diào)速泵并列上表運行的定速泵等因素,都會對調(diào)速的范圍產(chǎn)經(jīng)統(tǒng)計,安裝變頻器后1號循環(huán)泵現(xiàn)已生一定的影響。超范圍調(diào)速則難以實現(xiàn)節(jié)能節(jié)約電量268523kWh。中心站為高壓用戶,其的目的。因此,變頻調(diào)速不可能無限制調(diào)速平價用電價格按0932元/千瓦時計算,共節(jié)般認為,變頻調(diào)速不宜低于額定轉(zhuǎn)速65%,約電費2502萬元。該項目投資255萬元,在最好處于75%-100%,并應(yīng)結(jié)合實際經(jīng)計算個運行期左右即可收回投資。確定。案例二:由于運行工況變化,導(dǎo)致水泵流52變頻調(diào)速的范圍對電機的影響量與實供面積不符,短期內(nèi)存在“大馬拉小在工況相似的情況下,電機的功率與轉(zhuǎn)車”現(xiàn)象。速的立方成正比關(guān)系。因此,隨著轉(zhuǎn)速的下我集團朝二公司中山站在本采暖期由于降軸功率也急劇下降,但若電機輸出功率過地區(qū)停供面積增加,現(xiàn)實供面積為15萬平度偏移額定功率或者工作頻率過度偏移工米,所需流量約為55噸小時。而原循環(huán)泵流頻,都會使電機效率下降過快,同樣也影響水量為150噸小時,配套電機功率為18kW,泵的效率。而且自冷式三相交流異步電動機靠調(diào)節(jié)閥門減少流量實現(xiàn)節(jié)電的空間很小。在連續(xù)低速運轉(zhuǎn)時,也會因風(fēng)量不足影響散通過在原啟動柜臨時安裝變頻器,我們將循熱,威脅電機安全運行。環(huán)泵流量調(diào)節(jié)到60噸/小時,不但滿足了用戶53循環(huán)泵如何選擇安裝變頻器的需要,每天還能節(jié)電260kWh,低壓用戶的在現(xiàn)有供熱管網(wǎng)調(diào)控方式下,大面積電價按0947元/千瓦時計算,到運行期結(jié)束供熱半徑長的泵站不宜采用變頻調(diào)節(jié),而預(yù)計可節(jié)約電費16307.00元,而變頻器投資應(yīng)該做好水力計算來選擇合適的水泵,并僅五千余元。且在運行中采用質(zhì)調(diào)節(jié)。對于供熱半徑小5總結(jié)的換熱站或現(xiàn)有熱負荷與設(shè)計安裝存在大通過案例分析,可以看出利用變頻器對馬拉小車的工況時,并且目前的情況下容泵類負載進行調(diào)速,是可以按所需流量進行易初調(diào)節(jié),循環(huán)泵可以安裝變頻器進行調(diào)優(yōu)化控制的,利用變頻調(diào)速雖然能達到更好控。但是,在選擇變頻器的時候可根據(jù)循環(huán)的節(jié)電效果,延長設(shè)備使用壽命,但在變頻泵的功率降容1~2檔使用,以實現(xiàn)更大的調(diào)速的工程中,還應(yīng)該注意以下幾點:節(jié)能。51變頻量調(diào)節(jié)時電機的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速范圍V中國煤化工程改造后,當(dāng)釆用變頻調(diào)速時,原來按工頻狀態(tài)設(shè)對變CNMHG應(yīng)用的一些體計的泵與電機的運行參數(shù)均發(fā)生較大的變會?，F(xiàn)寫出來與大家共享。