Vol.34 No.5河北電力技術(shù)第34卷第5期(ct.2015HEBEI ELECTRIC POWER2015年10月電廠循環(huán)水泵永磁調(diào)速器改造節(jié)能分析申玉榮',趙愛軍',蔡 亮',馬子磊',周麗萍”,葉 拔”(1.大唐武安發(fā)電有限公司。河北邯鄲056300;2.南 京艾凌節(jié)能技術(shù)有限公司.南京211122)摘要:針對恒壓供水系統(tǒng)需根據(jù)進(jìn)、出水口溫度和負(fù)荷需求來調(diào)節(jié)水泵流量的情況，提出采用永磁調(diào)速器代替閥門對系統(tǒng)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)并實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運行的方法,從永磁調(diào)速器在該并聯(lián)恒壓供水系統(tǒng)中的節(jié)能原理、節(jié)能效果等方面進(jìn)行分析.認(rèn)為該方法能夠提高系統(tǒng)的運行效率。從而達(dá)到節(jié)能的效果。關(guān)鍵詞:多機(jī)并聯(lián)恒壓供水系統(tǒng);永磁調(diào)速器;節(jié)能分析中圖分類號:TK243.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號:1001 - 9898(2015)05 -0041 - 02Energy-saving Analysis on Reconstruction for Circulating Water PumpWith PMASD in Power PlantShen Yurong' ,Zhao Aijun' ,Cai Liang' ,Ma Zilei' ,Zhou Liping” ,Ye Ba2(1.Datang Wuan Power Generation Co. ,Ltd. Handan 056300.China;2.Nanjing Aling Energy Efficiency Tech.Co. ,Ltd. Nanjing 211122.China)Abstract: The system uses the permanent magnet adjustable speed drive (PMASD) instead of the valve to adjust the flow andoptimize the operation of the system. Based on the transformation of the circulating water system. this paper describes thePMASD in detail, and analyzes the energy saving principle the PMASD in the parallel water supply system.Key words: parallel unit water supply system with constant pressure; permanent magnet adjustable speed drive:energy -saving a-nalysis永磁調(diào)速技術(shù)是專門針對風(fēng)機(jī)、泵類離心式致了系統(tǒng)運行效率低,能源浪費嚴(yán)重,還會使系統(tǒng)負(fù)載調(diào)速節(jié)能的適用技術(shù)衛(wèi)。永磁調(diào)速器由導(dǎo)體振動大,磨損嚴(yán)重,導(dǎo)致使用壽命短。永磁調(diào)速器轉(zhuǎn)子、永磁轉(zhuǎn)子和調(diào)節(jié)器三部分組成，通過永磁體的出現(xiàn)有效地解決了這些問題,許多火電廠已相磁場與感應(yīng)磁場的耦合作用將電機(jī)的扭矩傳遞給繼采用該技術(shù)優(yōu)化離心式負(fù)載系統(tǒng)的運行。負(fù)載。調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)永磁轉(zhuǎn)子與導(dǎo)體轉(zhuǎn)子之間的相1冷卻循環(huán)水系統(tǒng)概況.互作用面積，即可實現(xiàn)改變傳遞轉(zhuǎn)矩的目的。永磁調(diào)速器具有高效節(jié)能、高可靠性、環(huán)境適應(yīng)能力大唐武安發(fā)電有限公司的輔機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)為強(qiáng)、減少系統(tǒng)振動、減少系統(tǒng)維護(hù)和延長系統(tǒng)使用輔機(jī)提供冷卻水,用戶使用后的冷卻水通過冷卻壽命等優(yōu)點,相比于變頻器和液力耦合器更具優(yōu)風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻后,重新通過回水管進(jìn)人吸水池,實勢,已成為風(fēng)機(jī).泵類離心式負(fù)載節(jié)能技術(shù)改造的.現(xiàn)冷卻水的循環(huán),滿足用戶的冷卻需求。輔機(jī)循首選,可廣泛應(yīng)用于電力、石化、鋼鐵、市政、水泥、環(huán)水系統(tǒng)配備3臺循環(huán)水泵.2投1備,并聯(lián)共母采礦等行業(yè)?；痣姀S中通常配備有鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)管運行,如圖1所示。夏季在2臺水泵同時運行機(jī)、給水泵、凝結(jié)水泵、低加疏水泵、暖網(wǎng)熱水泵、灰的情況下，進(jìn)水與回水的溫度相差較小,不到3漿泵、循環(huán)水泵等設(shè)備.這些風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備是火電°C;冬季冷卻風(fēng)機(jī)不開,回水口溫度為32 °C時,該廠中的耗電大戶，總耗電量占廠用電的60% ~系統(tǒng)仍然可以正常運行。由于設(shè)備可允許的水溫70%2。其中大多數(shù)設(shè)備是通過風(fēng)門擋板或閥門差可以達(dá)到7 C,回水溫度可適當(dāng)提高3 C左右。對流量和壓力進(jìn)行調(diào)節(jié),以適應(yīng)工況需求,不僅導(dǎo)由此可見循環(huán)水流量過大,利用率低,循環(huán)水泵耗中國煤化工收稿日期:2015-05-25作者簡介:申玉榮(1968- ).女.高級工程師.主要從事電氣控制方面的工作。MHCNMH G .●41●.Vol.34 No.5河北電力技術(shù)第34卷第5期Oct.2015HEBEI ELECTRIC POWER2015年10月電量大。為降低循環(huán)水系統(tǒng)的耗電量,需對循環(huán)理論關(guān)系如下:水泵進(jìn)行調(diào)速調(diào)節(jié),以控制循環(huán)水的流量。Q.=Qx"(2)._冷卻水nl7用戶XoHz=H,X("二)°(3)畏_-C泄因此,軸功率P與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下:2'P2=P,x(")°(4)圖1輔機(jī)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)可見離心負(fù)載的流量Q和轉(zhuǎn)速n是成正比關(guān)系的,而揚程H與轉(zhuǎn)速n的二次方成正比，所需2永磁調(diào)速器改造的軸功率P與轉(zhuǎn)速n的立方成正比關(guān)系。所以當(dāng)對比現(xiàn)有調(diào)速技術(shù)后,決定采用永磁調(diào)速器實際需要流量為額定流量的80%時,可調(diào)節(jié)負(fù)載對循環(huán)水系統(tǒng)中的2號水泵進(jìn)行改造。水泵型號的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的80%，此時系統(tǒng)的壓力僅為為XS350-430B,額定軸功率240kW，額定流量原來的64%,而所需功率僅為原來的51.2%。2 200 m2/h,揚程32.8 m,額定轉(zhuǎn)速1 480 r/min。離心式負(fù)載的運行曲線如圖3所示,當(dāng)所需電機(jī)型號為YKK400- 4W.額定功率300 kW,額流量從Q減小到Q2時，如果采用調(diào)節(jié)閥門的辦定電壓6000 V,額定電流36 A,額定轉(zhuǎn)速1 482法,管網(wǎng)阻力將會增加，管網(wǎng)特性曲線上移,系統(tǒng)r/min。根據(jù)電機(jī)和水泵型號選擇風(fēng)冷型永磁調(diào)的運行工況點從A點變到新的運行工況點B運速器ALT650S對輔機(jī)循環(huán)水泵系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改行，所需軸功率P:與面積H2XQ2成正比;如果造,改造內(nèi)容包括基礎(chǔ)建設(shè)、設(shè)備對中及安裝、電采用調(diào)速控制方式，負(fù)載轉(zhuǎn)速由n1下降到n2,其纜鋪設(shè)以及DCS組態(tài)。將電機(jī)基礎(chǔ)加長,使電機(jī)管網(wǎng)特性并不發(fā)生改變,但負(fù)載的特性曲線將下后移一定距離，以便于在循環(huán)水泵與電機(jī)之間加移,因此其運行工況點由A點移至C點。此時所裝永磁調(diào)速器,安裝過程中要進(jìn)行對中,改造后的需軸功率P。與面積H:XQ2成正比,功率明顯小系統(tǒng)如圖2所示。此外,還需要增加電動執(zhí)行器于閥門調(diào)節(jié)時的軸功率[F]。的安裝基礎(chǔ)、并鋪設(shè)熱控電纜、加裝測點、進(jìn)行管網(wǎng)特性曲線DCS組態(tài)等。改造后,電動執(zhí)行器接收DCS的控制信號,調(diào)節(jié)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子的嚙合面積以實現(xiàn)對水泵轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，控制循環(huán)水流量,提高系.HB統(tǒng)的運行效率。電機(jī)YKK400-4W水泵XS350- 430B ALT650S,H Q曲線5圖3離心式負(fù)載的運行曲線在實際運行中,系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)的空間通常是圖2系統(tǒng)改造示意在考慮流量滿足的同時還必須考慮系統(tǒng)的壓力能否滿足要求。通過實踐的統(tǒng)計,離心式風(fēng)機(jī)、泵類3永磁調(diào)速器節(jié)能分析負(fù)載通過調(diào)速控制可節(jié)能10% ~60%。3.1 節(jié)能原理3.2 節(jié)能效果風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的流量Q、揚程H、軸功率P采用永磁調(diào)速器對2號水泵進(jìn)行改造后,系有如下關(guān)系:統(tǒng)具備以下功能:P∞H XQ(1)a.永磁調(diào)速器可使申機(jī)空載啟動,也可進(jìn)行而離心式負(fù)載同時滿足相似定律,即當(dāng)電機(jī)過載保護(hù)中國煤化工使用壽命。的轉(zhuǎn)速由n; 變化到n2時,流量和揚程與轉(zhuǎn)速的YHCNMH G(下轉(zhuǎn)第49頁)●42●.Vol.34 No.5河北電力技術(shù)第34卷第5期Oct.2015HEBEI ELECTRIC POWER2015年10月工器具,確保發(fā)生高壓隔離開關(guān)過熱缺陷后及時過程管理提供參考。處理。參考文獻(xiàn):[1] 李建基.高壓開關(guān)設(shè)備實用技術(shù)[M].北京:中國電力出版5結(jié)束語社，2005.以上通過統(tǒng)計高壓隔離開關(guān)過熱缺陷類型，2] 潘益?zhèn)?雷 歡,陳亮,等.隔離開關(guān)合閘不到位原因分析及處理[J].電力安全技術(shù)，2014.16(7):25 -27.分析隔離開關(guān)缺陷與投運時間的關(guān)系，從老舊隔[3] 林莘.現(xiàn)代高壓電器技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，離開關(guān)設(shè)計結(jié)構(gòu)不合理.元件質(zhì)量不良、現(xiàn)場安裝2002.工藝不良和運行維護(hù)不當(dāng)?shù)榷鄠€方面深人研究了[4]吳冠平,劉煉.GW5型隔離開關(guān)發(fā)熱故障分析及處理[J].缺陷發(fā)生的具體原因.提出了缺陷性質(zhì)判斷依據(jù)，電氣技術(shù).2014(1):101 - 103.從資產(chǎn)全壽命角度提出了具體的反事故措施,為本文責(zé)任編輯:齊勝濤高壓隔離開關(guān)設(shè)備選型、交接驗收、運行維護(hù)等全:(上接第42頁)永磁調(diào)速器可實現(xiàn)系統(tǒng)能源的最優(yōu)匹配,通過提b.DCS實時監(jiān)測系統(tǒng)循環(huán)水溫度,并將其轉(zhuǎn)高系統(tǒng)效率起到節(jié)能的效果。換為控制信號驅(qū)動電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)永磁調(diào)速壓力2號改造改造后.改造前個器,從而改變水泵的轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)對系統(tǒng)流量的自動H/(MPa)前Q-H Q-.Q-1效率7控制。系統(tǒng)也可切換為手動控制,方便工作人員3========操作。2號改造c.永磁調(diào)速器調(diào)速平滑穩(wěn)定，且控制精度高，后Q-H能夠滿足系統(tǒng)的流量控制要求。d.提高系統(tǒng)的運行效率,降低了系統(tǒng)能耗。流量Q/mMh)循環(huán)水系統(tǒng)中,3臺循環(huán)水泵型號相同且并聯(lián)圖4循環(huán)水泵性能曲線運行,共用一個母管閥門。雖然系統(tǒng)完全可以通.4結(jié)束語過永磁調(diào)速器對流量進(jìn)行調(diào)節(jié),但為保險起見,在實際運行時母管閥門并未全開，導(dǎo)致水泵出口壓大唐武安發(fā)電有限公司的循環(huán)水系統(tǒng)的3臺力相比改造前只是略有下降,而總流量基本不變。水泵共母管并聯(lián)運行,實際工作中流量過大,冷卻即使在這種情況下,根據(jù)實際測得的耗電量,永磁水利用率低,采用綜合性能較好的永磁調(diào)速器對調(diào)速器也實現(xiàn)了30.7%的節(jié)電。其中的2號水泵進(jìn)行了改造。因為永磁調(diào)速器調(diào)節(jié)2號水泵的轉(zhuǎn)速降低減永磁調(diào)速器通過提高水泵的運行效率達(dá)到了小了其出口壓力和流量,因此其性能曲線下降，如系統(tǒng)節(jié)能的目的,改善了系統(tǒng)的運行工況，同時使圖4所示,水泵有效功率略有下降的同時,運行效系統(tǒng)能夠簡便、可靠、安全穩(wěn)定的運行。永磁調(diào)速率也得到了提高。而1號或3號水泵與2號水泵器在大唐武安發(fā)電有限公司輔機(jī)循環(huán)水系統(tǒng)上的并聯(lián)運行,出口壓力隨2號水泵略有下降,性能曲應(yīng)用為高耗能企業(yè)的節(jié)能改造提供了一個成功的線雖然不變,但實際運行工況點沿性能曲線下移，案例,也證明了永磁調(diào)速器具有較高的推廣應(yīng)用趨近于最佳工況點,運行效率同樣得以提高。循價值。環(huán)水系統(tǒng)的電機(jī)的實際總功率為[1]徐光誠.永磁調(diào)速技術(shù)在電廠凝結(jié)水泵上的成功應(yīng)用[J].新PI有效+ P2有效+ P3有效(5)疆電力技術(shù)，2011(3); 82 -84..2]嚴(yán)新榮,張東.永磁調(diào)速技術(shù)在火力發(fā)電廠中的節(jié)能應(yīng)用式中:P有效為水泵的有效功率，7為系統(tǒng)效率,1、研究[J].華電技術(shù)，2009.31(12): 26-28.2、3分別對應(yīng)3臺水泵。由公式(5)可以直觀地看3] 段曉偉,王向東.大功率風(fēng)機(jī)水泵調(diào)速節(jié)能方法對比分析出,在水泵的有效功率基本不變的情況下,效率的[J].節(jié)能，2012,31(5):28 -31.提高也可以有效降低電機(jī)的能耗。由此證明了，中國煤化工編輯:王麗斌MHCNMHG●49.