給水泵技術論文
給水泵技術論文
給水泵在電廠熱力系統(tǒng)中處于關鍵地位，合理的配置給水泵的型式及容量，對于降低電廠初投資，確保機組的長期安全運行至關重要。下面是由學習啦小編整理的給水泵技術論文，謝謝你的閱讀。
給水泵技術論文篇一
給水泵節(jié)能技術改造
摘要：文章根據水泵電機變頻調速節(jié)能優(yōu)化性能曲線，對水泵電機變頻節(jié)能控制原理進行了分析研究，并對水泵電機變頻調速節(jié)能控制優(yōu)勢進行了簡單歸納總結。最后，結合某企業(yè)2臺給水泵供水系統(tǒng)節(jié)能改造實例，詳細分析了變頻控制相對工頻控制所取得的節(jié)能經濟效益。
關鍵詞：給水泵;變頻調速;變頻節(jié)能控制;節(jié)能改造方案;變頻調速節(jié)能優(yōu)化性能曲線
中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374(2012)03-0127-02
常規(guī)給水泵電動機采用定速繼電器控制模式，給水泵出口流量、水壓等技術指標只能依靠調節(jié)水泵出口閥門開度角來實現靜態(tài)調節(jié)，節(jié)流損失量較大，輸水管路損耗非常嚴重，其在運行過程中不僅會造成供水管網壓力發(fā)生較大波動影響生產，同時還會造成巨大的電能、水能等資源浪費。另外，水泵電動機長期處于負載波動環(huán)境中，大大影響水泵電機綜合使用壽命。從大量實際工作經驗可知，水泵電機系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術措施較多，但如何根據工程實際情況采取技術、經濟等指標均比較優(yōu)越的節(jié)能改造方案就值得我們共同研究探討。變頻調速節(jié)能降耗優(yōu)化方案是給水泵電機節(jié)能改造最常用的技術措施，為此，對給水泵電機拖動系統(tǒng)采取變頻調速節(jié)能升級改造方案的可行性和實用性進行分析研究就顯得十分必要。
一、水泵電機變頻節(jié)能控制原理
按照電機學基本理論可知，水泵電動機的輸出轉速與輸入電源頻率、轉差率、以及電機極對數等技術指標有關。對于交流電動機而言，要實現其在實際運行過程中具有較高的動態(tài)穩(wěn)定節(jié)能經濟調節(jié)性能，可以采取變極數(調整電動機極對數P)、內部轉子串電阻等(調整轉差率S)、以及變頻調速(調整電動機輸入電源頻率f)三種主要節(jié)能調速方案。從技術經濟角度來看，調整電動機輸入電源頻率f較其它方案要更加優(yōu)越，也就是給水泵電機變頻調速控制系統(tǒng)從配電網中獲得50Hz交流電源后，經過內部整流、濾波等電路轉換成對應的直流電，再經直流逆變成頻率f和電壓U均可調的交流電源，作用在電動機上，實現對電動機的變頻調節(jié)控制。給水泵電機變頻調速控制系統(tǒng)可以根據用戶需水量要求，動態(tài)調節(jié)優(yōu)化給水泵電機經濟運行曲線，確保整個給水泵電機拖動系統(tǒng)始終處于最優(yōu)運行工況，達到節(jié)能降耗的目的。給水泵電機變頻調速節(jié)能優(yōu)化調節(jié)工況.
水泵電機正常額定工況點為A，當用水用戶需求水量從降低到過程中，如果采用常規(guī)閥門調節(jié)，則供水管網所具有的管阻特性將由(閥門全開)變化到，對應其工況點將會由A點跳躍到B點。給水泵電機運行工況的突然躍變將會給整個供水管網帶來巨大沖擊，影響用戶的正常高效生產。而采用變頻調速控制后，可以根據用戶用水量需求動態(tài)調節(jié)給水泵電機轉速，即通過改變電機拖動系統(tǒng)的性能曲線，達到節(jié)能降耗穩(wěn)定運行的目的。在變頻調速控制系統(tǒng)中，隨需水量的變化，電機運行性能從額定轉速降低到工況曲線上，對應其工況點也由A點平滑調至C點，實現節(jié)能降耗平衡動態(tài)調節(jié)。按照面積估算法原則，從理論分析角度來看，給水泵電機采用變頻調速節(jié)能控制技術升級改造后，其比常規(guī)采用閥門變流量靜態(tài)調節(jié)系統(tǒng)可以節(jié)約能耗，其節(jié)能效果十分明顯。
二、水泵電機變頻調速節(jié)能控制優(yōu)勢
對水泵電機采取變頻調速節(jié)能技術升級改造，不僅可以取得較為優(yōu)越的節(jié)能效果，同時還可以大大提高給水泵電機拖動系統(tǒng)的運行性能和綜合使用壽命，具體表現在以下多個方面：
1.變頻調速速度控制范圍較寬，理論上可以實現在1%～100%范圍內的動態(tài)調節(jié)。
2.調節(jié)精度較高，通?？梢赃_到±0.5%(額定轉速工況下)。
3.給水泵電機拖動系統(tǒng)工作效率大大增加，其基本可以達到97%的電能轉換效果，且功率因數也可以達到0.95以上。
4.能夠保證電機安全運行。一般交流電動機的起動電流為其額定電流的6倍以上，而采用變頻調速控制后，其可以起到明顯軟起動功能，起動電流不超過電機的額定電流。另外電機轉速降低后，運行噪聲降低，可以大大延長水泵電機綜合使用壽命。
5.節(jié)電效果較為明顯，與常規(guī)繼電器直接起動系統(tǒng)相比，其節(jié)電效率可以達到30%以上。
三、給水泵電機變頻改造節(jié)能效果分析
(一)技術升級節(jié)能改造方案
某企業(yè)供水系統(tǒng)配備2臺給水泵(同時啟動)，其型號為2DG-10J，額定流量為270m3/h，揚程為1515m，轉速為2980r/min，配置異步電動機型號為YK1600-2/990，功率為1600kW。初始由于受到投資資金等因素的制約，給水泵電機系統(tǒng)采用閥門調節(jié)。根據供水系統(tǒng)近3年的運行數據來看，由于該企業(yè)用水負荷波動較大，水泵電機的能源轉換效率僅為31%，也就是說采用閥門變流量靜態(tài)控制方式，整個給水泵電機拖動系統(tǒng)大約有50%以上的電能資源浪費在閥門變流量調節(jié)過程中。因此，為了提高供水系統(tǒng)運行經濟可靠性，結合供水系統(tǒng)實際情況，遵循“最小改動、最大可靠性、最優(yōu)經濟性”等技術升級改造原則，決定采用變頻調速控制對給水泵電機控制系統(tǒng)進行技術升級改造。
(二)節(jié)能經濟效益分析
為了分析采用變頻調速技術升級改造后，給水泵電機系統(tǒng)所取得的節(jié)能經濟效益，將2臺給水泵中的1#給水泵采用變頻調速控制進行技術升級改造，并與工頻運行的2#給水泵運行數據相比。2臺給水泵實際運行數據如表1所示：
表1 2臺給水泵不同控制方式實際運行數據
從表1可知，在各項技術指標均滿足供水系統(tǒng)使用功能要求的前提下，1#給水泵相比2#給水泵其工作性能更加穩(wěn)定，平均運行電流為93.83A，比工頻運行電流164.70A，直接降低約71A，節(jié)能效果十分明顯，節(jié)電效率高達34.5%。
相比工頻控制下的2#給水泵，1#給水泵再經過變頻技術升級改造后其節(jié)電經濟效益十分明顯，每月大約可以節(jié)約49.30-32.29=17.01(萬kW.h)，如果按照0.7元/kW.h計算，一臺給水泵進技術升級改造后，每年大約可以節(jié)約電費約：17.01×12×0.7=142.9(萬元)。
四、結語
通過上述節(jié)能技術與節(jié)能經濟效益計算分析，可知在給水泵電機節(jié)能技術升級改造方案中，采用變頻技術，不僅可以節(jié)約電能、水能等資源，同時還可以有效提高整個供水系統(tǒng)的綜合自動化調節(jié)調控性能，減輕工作人員的勞動強度，降低了日常維修費用，減輕了電動機起動電流對電網、電機等得沖擊作用，有效延長了水泵、電機等設備的使用壽命，是給水泵電機節(jié)能技術升級改造的有效途徑。
參考文獻
[1] 何超.交流變頻調速技術[M].北京：中國航空航天大學出版社，2006.
[2] 張文海，譚紅軍，車吉善，等.電動給水泵變頻調速改造可行性研究[J].電機控制與英語，2008，35(4).
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