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(ài)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(duì)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(lái)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(duì)系統(tǒng)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)并實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)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(yùn)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(hào):TK243.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B文章編號(hào):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(duì)風(fēng)機(jī)、泵類離心式致了系統(tǒng)運(yùn)行效率低,能源浪費(fèi)嚴(yán)重,還會(huì)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(dòng)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(guò)永磁體的出現(xiàn)有效地解決了這些問(wèn)題,許多火電廠已相磁場(chǎng)與感應(yīng)磁場(chǎng)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(yùn)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(shí)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(dòng)、減少系統(tǒng)維護(hù)和延長(zhǎng)系統(tǒng)使用輔機(jī)提供冷卻水,用戶使用后的冷卻水通過(guò)冷卻壽命等優(yōu)點(diǎn),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(guò)回水管進(jìn)人吸水池,實(shí)勢(shì),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(tái)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(yùn)行,如圖1所示。夏季在2臺(tái)水泵同時(shí)運(yùn)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(shí),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(yùn)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(guò)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(duì)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(jiàn)循環(huán)水流量過(guò)大,利用率低,循環(huán)水泵耗中國(guó)煤化工收稿日期:2015-05-25作者簡(jiǎn)介:申玉榮(1968- ).女.高級(jí)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(duì)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(jiàn)離心負(fù)載的流量Q和轉(zhuǎn)速n是成正比關(guān)系的,而揚(yáng)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(duì)比現(xiàn)有調(diào)速技術(shù)后,決定采用永磁調(diào)速器實(shí)際需要流量為額定流量的80%時(shí),可調(diào)節(jié)負(fù)載對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)中的2號(hào)水泵進(jìn)行改造。水泵型號(hào)的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的80%，此時(shí)系統(tǒng)的壓力僅為為XS350-430B,額定軸功率240kW，額定流量原來(lái)的64%,而所需功率僅為原來(lái)的51.2%。2 200 m2/h,揚(yáng)程32.8 m,額定轉(zhuǎn)速1 480 r/min。離心式負(fù)載的運(yùn)行曲線如圖3所示,當(dāng)所需電機(jī)型號(hào)為YKK400- 4W.額定功率300 kW,額流量從Q減小到Q2時(shí)，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(huì)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(hào)選擇風(fēng)冷型永磁調(diào)的運(yùn)行工況點(diǎn)從A點(diǎn)變到新的運(yùn)行工況點(diǎn)B運(yùn)速器ALT650S對(duì)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(duì)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(zhǎng),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(yùn)行工況點(diǎn)由A點(diǎn)移至C點(diǎn)。此時(shí)所裝永磁調(diào)速器,安裝過(guò)程中要進(jìn)行對(duì)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(dòng)執(zhí)行器于閥門調(diào)節(jié)時(shí)的軸功率[F]。的安裝基礎(chǔ)、并鋪設(shè)熱控電纜、加裝測(cè)點(diǎn)、進(jìn)行管網(wǎng)特性曲線DCS組態(tài)等。改造后,電動(dòng)執(zhí)行器接收DCS的控制信號(hào),調(diào)節(jié)導(dǎo)體轉(zhuǎn)子和永磁轉(zhuǎn)子的嚙合面積以實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yùn)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(yùn)行曲線在實(shí)際運(yùn)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(shí)還必須考慮系統(tǒng)的壓力能否滿足要求。通過(guò)實(shí)踐的統(tǒng)計(jì),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(guò)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(yáng)程H、軸功率P采用永磁調(diào)速器對(duì)2號(hào)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(dòng),也可進(jìn)行而離心式負(fù)載同時(shí)滿足相似定律,即當(dāng)電機(jī)過(guò)載保護(hù)中國(guó)煤化工使用壽命。的轉(zhuǎn)速由n; 變化到n2時(shí),流量和揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速的YHCNMH G(下轉(zhuǎn)第49頁(yè))●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(guò)熱缺陷后及時(shí)過(guò)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(shí)用技術(shù)[M].北京:中國(guó)電力出版5結(jié)束語(yǔ)社，2005.以上通過(guò)統(tǒng)計(jì)高壓隔離開關(guān)過(guò)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(yùn)時(shí)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(jì)結(jié)構(gòu)不合理.元件質(zhì)量不良、現(xiàn)場(chǎng)安裝2002.工藝不良和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)?shù)榷鄠€(gè)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(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)等全:(上接第42頁(yè))永磁調(diào)速器可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)能源的最優(yōu)匹配,通過(guò)提b.DCS實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(hào)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)永磁調(diào)速壓力2號(hào)改造改造后.改造前個(gè)器,從而改變水泵的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)流量的自動(dòng)H/(MPa)前Q-H Q-.Q-1效率7控制。系統(tǒng)也可切換為手動(dòng)控制,方便工作人員3========操作。2號(hào)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(yùn)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(tái)循環(huán)水泵型號(hào)相同且并聯(lián)圖4循環(huán)水泵性能曲線運(yùn)行,共用一個(gè)母管閥門。雖然系統(tǒng)完全可以通.4結(jié)束語(yǔ)過(guò)永磁調(diào)速器對(duì)流量進(jìn)行調(diào)節(jié),但為保險(xiǎn)起見(jiàn),在實(shí)際運(yùn)行時(shí)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(tái)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(yùn)行,實(shí)際工作中流量過(guò)大,冷卻即使在這種情況下,根據(jù)實(shí)際測(cè)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(duì)調(diào)速器也實(shí)現(xiàn)了30.7%的節(jié)電。其中的2號(hào)水泵進(jìn)行了改造。因?yàn)橛来耪{(diào)速器調(diào)節(jié)2號(hào)水泵的轉(zhuǎn)速降低減永磁調(diào)速器通過(guò)提高水泵的運(yùn)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(yùn)行工況，同時(shí)使圖4所示,水泵有效功率略有下降的同時(shí),運(yùn)行效系統(tǒng)能夠簡(jiǎn)便、可靠、安全穩(wěn)定的運(yùn)行。永磁調(diào)速率也得到了提高。而1號(hào)或3號(hào)水泵與2號(hào)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(yùn)行,出口壓力隨2號(hào)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(gè)成功的線雖然不變,但實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)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(diǎn),運(yùn)行效率同樣得以提高。循價(jià)值。環(huán)水系統(tǒng)的電機(jī)的實(shí)際總功率為[1]徐光誠(chéng).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(duì)應(yīng)3臺(tái)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(duì)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(guó)煤化工編輯:王麗斌MHCNMHG●49.