联合循环电厂给水泵变频改造节能分析
水厂水泵变频调速技改方案及节能效益分析
基金项目：国家科技支撑计划项目（2012BAD10B02）；陕西省水利科技项目（SLKJ-2013-14） 作者简介：宋亮（1988-），男，硕士，讲师，Email：17832561@
79
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
摘要：为准确掌握加压水泵流量调节性能，提高改造后水厂供水服务质量及运营经济效益。根据尧头水 厂供水现状，联合流量调节扬程调速特性，提出“一拖三”3 泵循环变频调速升级改造方案。技改应用表明，变 频器根据管网实时压力智能优化控制策略和动态流量调节，确保每台水泵机组按用水需求循环进行变频/工 频平滑切换，实现动态高效调控供水。通过合理更新升级改造，水泵机组电能转换效率和自动化控制水平得 到全面提高，运行稳定可靠，节能、节电效果好。
Key words: pump ；characteristic of head and quantity（H-Q）of flow ；variable frequency speed-regulation ； energy conservation and consumption reduction
水泵作为城镇水厂供水系统中的核心水力 载体，其运行安全可靠性及节能经济性直接关系 到水厂供水服务质量及运营经济效益。在供水 系统中，水泵能耗巨大，约占整个水厂制水成本 的 65%左右。由于水厂水泵自身性能及设计参 数配置留有较大富裕，加上供水区域各企业用水 量大且极不稳定，管网压力很难准确掌握，只能 依靠运行人员根据历史数据进行水泵出口节流
关键词：水泵；扬程特性；变频调速；节能降耗 中图分类号：TM921，TV93 文献标识码：A DOI：10.19457/j.1001-2095.dqcd18692
Analysis of Variable Frequency Speed-regulation Control Technical Transformation Scheme and Energy Saving Benefit for Waterworks Pump SONG Liang1，2，WANG Zhengzhong2，TAN Jianbo1，2，HE Zili2
循环水泵节能变频改造分析
循环水泵节能变频改造分析摘要：在满足企业生产情况下，通过电机变频技术，并在设备原有的基础上做局部的改动，达到节能降耗的结果，提升设备运行电能使用效率，为企业节约大量的电费，同时为节能减排做出贡献。
关键词：循环水系统水泵电机高压变频器公司循环水装置主要功能是负责向公司各级生产设备输送合格的循环水，用以冷却工艺介质，确保生产装置运行正常。
1.工艺概况该循环水系统由三台型号规格相同的水泵及与之匹配的三台电机组成，其工艺流程示意图如下：循环水泵使用规律为“两用一备”，其“启动、停止”控制由远方操作室值班人员完成，启动方式为直接启动。
工艺设计该循环水系统的循环水供应能力为3500 m3/h，管网压力0.6MPa。
在实际运行过程中，循环水的实际需求量为2500～3000m3/h，其中一台循环水泵阀门为全开，另一台水泵阀门开度为30%左右，电机运行电流为55A，总管网压力为0.6MPa。
2.改造前系统分析（1）循环水泵设计输送能力远大于实际需求，电能浪费严重。
根据资料此循环水系统的实际输送量在2500～3000m3/h时即可满足设备需求，远小于设计输送能力3500 m3/h。
而目前该循环水泵电机为工频定速运行，无法通过转速调节调整水泵流量，因此，为匹配循环水用户的实际需求量，只能采用阀门调节的方式调整水流量，从而造成很大部分的电能浪费在做“无用功”中。
（2）电机直接启动,启动冲击电流大由于电机采用直接启动，启动电流较大，一般为额定电流的4-7倍。
因此在启动时，不但对电机电机绝缘造成损害，同时还会对电网造成了严重的冲击，影响电网上其他设备的稳定运行。
另外，电机在直接启动时，由于管网内水量在极短时间内的发生巨大变化，有可能产生“水锤效应”，对管网设备寿命极为不利。
（3）阀门控制时节流损耗大由现场调查得知，其中一台水泵阀门开度仅为30%，水泵长期处于“憋泵”状态，加速了阀体自身磨损，导致阀门控制特性变差，同时还会有部分能耗消耗在节流损失中。
水泵电机变频改造可行性分析
水泵电机变频改造可行性分析引言：随着工业发展的不断推进，水泵作为一种重要的设备，在许多领域中都扮演着重要的角色。
传统的水泵电机系统采用固定速度驱动，然而，这种系统存在能耗高、控制精度低等问题。
为了提高水泵的效率和能源利用率，水泵电机变频改造应运而生。
本文将从经济性、环境性、节能性三个方面分析水泵电机变频改造的可行性，并探讨其优势和应用前景。
一、经济性分析：1.1 节约运行成本采用变频器对水泵电机进行改造，可以实现电机的无级调速，根据实际负载需求调整转速，从而降低了电机的运行成本。
传统的固定速度电机系统由于在轻负载或部分负载情况下也必须以额定功率运行，造成能源的浪费。
而变频器能够实时跟踪负载变化，将电机的转速和输出功率调整到最佳状态，有效节约运行成本。
1.2 延长设备寿命传统的固定速度电机在启停过程中容易发生冲击，对设备的寿命造成一定影响。
而变频器能够实现平滑启停，减少了启动时的冲击，降低了机械故障的发生概率，从而延长了设备的使用寿命，降低了维护成本。
1.3 提高生产效率水泵电机变频改造可以根据生产需求实现电机的精确控制，使水泵输出的流量和压力能够满足实际生产要求。
通过优化电机的工作状态，提高了水泵的运行效率和生产效率，进而提升了企业的经济效益。
二、环境性分析：2.1 减少噪音污染传统的水泵电机系统在运行时噪音较大，对周围环境及人员造成一定干扰和危害。
而变频器能够根据实际工作负载调整电机的转速，使其工作在低噪音状态下，从而减少了噪音污染，提高了工作环境的舒适度。
2.2 缩小空气污染传统固定转速电机系统由于无法根据实际需求调整转速，导致电机始终以满负荷运行，浪费了大量的能源。
而变频器能够根据负载需求调整电机的转速，使其能够高效运行，减少了能源的浪费，从而缩小了空气污染。
三、节能性分析：3.1 降低能耗水泵电机变频改造能够让电机根据实际需求实时调整转速，避免了固定转速下电机的能耗浪费。
变频器通过改变频率来控制电机的转速，使其工作在高效状态下，节约了大量能源。
M701F4联合循环机组高压给水泵变频改造可行性分析
M701F4联合循环机组高压给水泵变频改造可行性分析摘要：文章针对M701F4联合循环机组具有高效、节能的优势，分析大功率辅机如何更有效节能优化的方案，提出了改造可行性研究分析。
提出M701F4联合循环机组高压给水泵变频改造。
为此，进行了不同调速方式下给水泵的效率对比；变频调速和液力耦合器调速给水泵的能耗对比，最后得出高压变频技术比液力耦合器在节能方面更具优势的结果。
关键词：M701F4；高压给水泵；高压变频；经济分析；引言燃气－蒸汽联合循环电厂具有热效率高、排污指标低、启停速度快的特点，目前已成为重庆电网调峰的优先选择，我厂机组为三菱M701F4型燃气-蒸汽联合循环供热机组，全厂一次规划五台机组，一期建设两台机组；每套机组的配置由一台燃气轮机、一台余热锅炉、一台蒸汽轮机和一台发电机组成单轴联合循环机组。
机侧按燃气轮机、蒸汽轮机、盘车装置、发电机的顺序排列，从发电机端看，机组转向为顺时针方向，功率输出方式为冷端输出。
每台余热锅炉系统应配置各2×100%容量的高、中压给水泵、凝结水加热器再循环泵，保证高、中压汽包水位在正常范围内。
高旁减温水由高压给水泵中间抽头供给，中旁、低旁减温水由凝结水供给。
1给水泵主要技术参数及运行方式给水泵轴功率（设计工况点）2105ｋＷ；给水泵出口压力16.7ＭＰａ；给水泵出口流量375ｔ／ｈ；给水泵转速2885／ｍｉｎ；给水泵电动机容量2420ｋＷ；电动机额定电压６ｋＶ；电动机额定电流210 Ａ；电动机效率８2％；给水泵数量２台给水泵采用1运1备、母管制的运行方式，通过高压给水液力偶合器调整高压给水泵转速及出口压力、锅炉给水调节门调节进入锅炉水量。
2液力偶合调速与高压变频调速效率对比给水泵采用液力耦合器调速，通过勺管调节循环油，改变耦合器内的充油量，从而调节涡轮转速，这样虽然能达到锅炉给水调节的功能但是存在以下问题：调速范围有限，转速不稳定，响应慢，液力耦合器容易卡涩。
变频水泵工程应用的节能降耗分析
环球市场/工程管理-272-变频水泵工程应用的节能降耗分析赵晶晶偃师市亳源水务有限责任公司摘要：传统给水工程中，各种系统参数随工况的变化而不断变化，为了实现准确地控制，只能采用控制阀门或挡板开度的方法，人为增减阻力，使大量能量损失在阀门和挡板上。
随着变频调速技术的日渐成熟，可以实现根据电动机的负载特性来调整转速、启动时间等参数，从而具有明显的节能特性。
为此，本文针对工程建设供水存在的问题，提出了节能降耗措施。
关键词：变频水泵工程；节能降耗；问题近年来，随着经济建设的不断发展，许多城市不得不限水限电，因此，国家每年出巨资进行大规模基础设施建设。
对于供水泵站而言，目前绝大多数存在设备陈旧，工艺及供电设备老化，自动化水平低下，水耗、药耗、材耗严重等情况。
为此，供水泵站的降耗节能工作已到了刻不容缓的地步。
变频调节是现代一种先进的高效节能技术，它集电力电子技术和计算机技术于一身，可以很好的在供水泵站中实现节能降耗的目标。
一、工程建设供水存在的问题按照一般建设工程项目施工用水用途分类，在项目建造时施工用水主要分为施工现场用水、消防应急用水和生活办公用水，其水源均是采用业主提供的供水管道。
这存在着一定的风险，一方面在施工过程中，高层或超高层建筑建造到一定高度或者遇到紧邻的多个建筑工程集中进入施工用水高峰期，此时施工用水的需求量会发生较大的变化，楼层供水压力也会出现明显回落、楼层用水量明显增加的情况。
这时的市政管网供水水压明显不足以继续往更高的楼层供水或不能同时满足多个建筑工程同时作业的施工用水量。
另一方面，目前建筑工程一般都是远离市区或者在城区热闹地区，用水具有距离市政管网水源点远、用水量大和用水点多等特点。
在市政管理自来水供应日趋紧张的情况下，施工单位为了不影响施工进度以及保证施工用水，许多建筑工程不得不采用在市政供水的基础上增加高压水泵二次加压供水的方式，以确保能够满足施工进度的要求。
增压泵被广泛应用到建设工程中，不仅增加了企业的投资，存在管理不善等问题也造成了大量的能源和资源的浪费，徒增工程施工成本。
利用变频技术对给水泵电机的节能改造及综合效益分析
利用变频技术对给水泵电机的节能改造及综合效益分析随着节能环保意识的不断增强，对于水泵电机的节能改造越来越受到关注。
变频技术作为一种高效节能的控制手段，被广泛应用于给水泵电机的节能改造中。
本文将从变频技术的原理及应用、给水泵电机的节能改造方法、节能效益分析几个方面对给水泵电机的节能改造及综合效益进行探讨。
一、变频技术原理及应用变频技术是通过改变电机的供电频率来控制电机的转速，从而实现精确的控制和节能降耗的一种技术。
变频器作为变频技术的核心设备，通过改变输入电压的频率和幅度来调节电机的输出转速，实现能源的有效控制。
在给水泵电机的应用中，通过安装变频器控制给水泵电机的转速，可以实现流量的精确调节和节能降耗的目的。
由于水泵在工作过程中通常存在负载波动和流量变化的情况，传统的固定速率供电方式将使电机的能耗过高，浪费大量的能源。
而通过变频技术，可以根据实际需求实时调节给水泵的转速，使其在不同负载情况下达到最佳运行效果，提高系统的能效。
二、给水泵电机的节能改造方法1.安装变频器：将变频器安装在给水泵电机的供电线路上，通过改变电机的供电频率来实现对电机转速的精确控制。
2.设置参数：根据实际需求和给水泵电机的特性，对变频器进行参数设置，如最大转速、最小转速、流量曲线等。
3.控制策略选择：根据给水泵电机的实际工况，选择合适的控制策略，如恒差压控制、恒流控制等。
4.运行监测与调试：安装好变频器后，进行运行监测和调试，通过监测参数的变化来控制给水泵电机的工作状态，并进行相应的调整。
三、节能效益分析变频技术对给水泵电机的节能改造可以带来显著的节能效益和经济效益。
1.提高能效：通过变频技术控制给水泵电机的转速，可以使其在实际工况中保持最佳的能效，降低电机的无功耗和机械损耗，提高系统的效率。
2.节约能源：传统的固定速率供电方式会使给水泵电机在不同负载情况下效率低下，浪费大量的能源。
而变频技术可以根据实际需求实时调节给水泵的转速，使其在不同负载情况下达到最佳运行效果，节约能源。
变频技术在给水泵节能改造中的应用
变频技术在给水泵节能改造中的应用摘要：由于给水泵的运行会产生大量的能耗，因此，对给水泵进行节能改造具有十分重要的现实意义。
本文首先对变频技术的节能原理进行了概述，并对其在给水泵节能改造中的应用进行了一定的探讨。
关键词：变频技术；给水泵；节能改造引言与传统调速方式相比，变频调速技术具有精度高、功能较强、体积小、可靠性高、可操性强等诸多优势，其在给水泵节能改造中应用，能够极大地改善给水泵运行中能耗大的问题，对于给水泵的安全运行而言也有着十分重要的现实意义。
1变频技术的节能原理从电机学的角度上来将，电机转速可以通过以下公式进行计算：n=（1-s）×60×fp其中，s表示的是滑差，f表示的是电机的运行频率，p表示的是电机的极对数。
从上述公式中能够看出，电机的运行频率、电机的极对数以及电机的转差率均有可能对电动机的转速产生影响。
因此，可以从这几个方面入手来调整交流电机的转速。
其工作原理可以概括为以下几点：①变频调速器对来自电网的频率为50Hz 的交流电进行接收；②交流电通过滤波与整流等中间步骤转化为直流电；③通过逆变等原理，直流电能够转化为电压及频率能够调节的交流电；④此交流电输出到交流电机，从而使交流电机的变速运行成为现实。
通过下图1能够更加直观地表现出变频技术的原理：①通常情况下，当给水泵的正常工作点为A时，水量如果想要从Q1的位置调节到Q2的位置处，在对利用阀门调节水量的过程中，假如管网的特性曲线从阀门全开，即R1的位置，变为阀门关小，也就是R2的位置时，其工作点的位置也需要调节到B点，其功率大小就是OQ2BH2所围成的图形的面积，从水泵的功率变化上来看，虽然其没有发生较大的变化，但是，其效率却有着明显的下降。
②在给水泵中应用变频技术对其进行调速，电机转速的提升或降低可以根据实际需要来进行，从而使给水泵的性能曲线得以一定的变化，下图1中，从额定转速（n1）到转速下降（n2），其工作点由A点调节到C 点，同时，为了与相关工艺的需要相满足，需要对相关的参数进行一定的设置，那么，OQ2BH2所围成的图形的面积实际上就是该水泵的功率，其工作效率曲线图向右平行移动，但是，仍在高效区段进行相关的工作，下图1中阴影部分的面积就是变频调速实际上所节约的能耗大小。
火力发电厂循环水泵变频改造节能探究
火力发电厂循环水泵变频改造节能探究随着全球能源消耗的不断增加，为了保护环境，节能减排成为一种重要的绿色发展理念。
火力发电厂作为能源供应的主要工业部门，其能源消耗量巨大，特别是循环水泵是重要的能耗设备之一，需要采取相应的措施进行节能减排，实现经济效益和社会效益的统一。
火力发电过程中，循环水泵的作用是将水从冷却塔或冷却系统中抽取然后循环输送至锅炉的水冷器或汽轮机的冷却系统，起着很重要的散热和冷却作用。
由于循环水泵的长时间运行，大量能耗的消耗将导致非常严重的能源浪费。
因此，对循环水泵进行变频改造是一种有效的节能手段。
变频器是控制电机速度的电子设备，通过改变电机的工作频率来调节电机的转速，从而达到节能减排的目的。
电机的运行效率和功率因数与电压、电流、转速等他们间的关系密切相关。
在传统的电力系统中，电机转动的频率与电网频率相同并保持不变，电机始终以额定功率运行，频率变化很小。
但是，在变频器调节下，运行频率和转速可以根据实际要求进行调整。
以循环水泵为例，变频改造后的水泵可以根据需要在不同负荷下进行转速匹配，从而满足不同需求的流量，同时能更好地调节水泵的运行状态，减少损耗和节能。
大多数火力发电厂的循环水泵均采用了传统的电压与频率固定的方式运行，导致能源浪费严重，造成环境对能源的依赖增加。
而采用变频器控制循环水泵的运行，能更有效地控制流量、能效提升和降低噪音。
变频器可实现自动启停和自适应负载运行，以及根据外部环境和负荷变化自动调节水泵转速，从而实现稳定输送水量和高效运行。
同时，在变频器控制下循环水泵可以做到快速启动和停机，大大缩短了水泵启动和停机时间，提高了设备的效率，减少了能耗。
在火力发电厂循环水泵变频改造中，应该注意以下三个方面:一、技术可行性分析在决定对循环水泵进行变频改造之前，应先进行技术可行性分析，包括水泵本身的品牌、型号、年限和开放性，以及电机和传动装置的相容性。
对于老旧设备，需要通过专业的技术审查和改造设计，确保改造后的变频系统在直流侧和交流侧的稳定性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
联合循环电厂给水泵变频改造节能分析
摘要:文章以中海海南发电有限公司高压给水泵变频改造为例,分析对高压给水泵进行交流变频改造的必要性及可行性;分析变频改造前后的经济性和节能效果,说明给水泵变频改造是电厂节能降耗的可行途径。
关键词：联合循环；给水泵；变频；节能
1 高压给水泵运行中存在的问题
洋浦电厂拥有两套联合循环机组，总装机容量440 MW，燃气轮机为西门子公司生产的V94.2重型燃机，以燃用天然气并执行调峰运行。
两台杭州锅炉厂设计制造的双汽、双压带除氧无补燃式自然循环余热锅炉，相对配套的两台哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的双压、单轴、单缸、冲动、凝汽式汽轮机组。
投运初期，余热锅炉高压给水调节阀多次出现故障，导致高压汽包水位失控，造成故障停机，严重影响电厂安全生产。
经分析找出了问题：设计单位以额定工况进行设备选型，并按规程留下一定的裕量，没有充分考虑洋浦电厂机组运行特殊性。
洋浦电厂运行方式是每天只在晚上用电高峰时段的3~ 4小时才能带满负荷，其余时间都只带部分负荷运行。
有时后半夜低至30%多负荷（按联合循环的总出力计算）。
机组大部分时间远离额定工况运行，离设计点相差甚远，设计上的高压给水泵出口压力调节能力明显不足（仅20%流量调节）。
余热锅炉高压给水调节阀设计工作
压差应小于 1.2MPa而运行中的高压给水调节阀实际工作压差达10MPa，比标准工作范围高出近10倍，致使高压给水调节阀长期在高压差的振动中运行并承受巨大的节流损失，阀芯也在不断冲刷中损坏。
这就是造成余热锅炉高压给水调节阀损坏的根本原因。
2 给水泵的变频改造
给水泵的调节方式包括节流调节、回流调节、变频调节等。
其中，变频调节是一种高效节能的调节方式，是对给水泵等大功率旋转机械实施变频控制改造，实现电厂节能减排目的的一条非常有效的途径。
近年来，交流变频技术的发展已很好地解决了交流变频过程中产生的高次谐波对电源和电动机的影响问题；同时，交流变频技术具有调节效率高、调速范围宽、运行精度高、能实现无级变速等优点，所以，把对给水泵进行交流变频改造作为节能减排的实施方案。
经方案论证，确定解决的最佳办法就是给余热锅炉高压给水泵加装变速调节装置，使其根据负荷的大小进行转速调节，从而达到控制和调节给水泵出水流量的目的。
改造选用HARSVERT-A06/115型高压变频器一台，即两台高压给水泵配备一套变频装置，正常条件下，变频泵投入运行，工频泵备用。
变频器的启动、停止及运行中频率的调节由安装在集控室的后台控制平台进行操作。
3 给水泵变频运行节能分析
3.1 给水泵出口压力比较
改造后系统管路不变
定速节流调整流量时，阀门开度从30%变化到60%时，对应机组负荷35MW（下限）~70MW（上限）。
给水泵流量从117 t/h变化到220 t/h，而出口压力在10.0~14.5 MPa范围内变化。
变频调整流量时，给水泵流量从117 t/h变化到220 t/h，出口压力在4．7~8 MPa范围内变化。
通过比较看出：给水泵在相同的流量下，变频调节方式的出口压力要比定速节流调节方式减小6MPa，降低约45%，有效地减小了对水泵及阀门的磨损和损坏，节约了维修时间和费用，确保设备安全。
3.2 给水泵节能比较
通过比较：在给水泵流量相同时，采用变频调节方式电机的输出功率要比采用节流调节方式减少300KW/H，节电率为38.1%。
一套机组连续运行，一套调峰机组每天运行16小时计算，年节电量约为：330×（24+16）×300×0.75=3000000 KWH（取一年330天，0.75为折算系数）。
实践证明，经过高压给水泵变频改造后，彻底解决了影响机组安全运行的缺陷，平均厂用电率下降0.9%。
取得很好的节能效果。
4 结语
高压给水泵改造为变频调整之后，通过减少锅炉给水调节门的节
流损失、提高给水泵在低流量偏离额定工况的效率来提高给水系统整体的运行效率，总体而言，给水泵的变频改造投资少，效益明显，采用高压变频技术，确保了设备安全、运行稳定，是一种可取的节能方式，目前该厂高低压给水泵均已采用变频技术，凝结水泵的变频改造也正在进行。