給水泵技術論文
給水泵技術論文
給水泵在電廠熱力系統中處于關鍵地位，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
給水泵節能技術改造
摘要：文章根據水泵電機變頻調速節能優化性能曲線，對水泵電機變頻節能控制原理進行了分析研究，并對水泵電機變頻調速節能控制優勢進行了簡單歸納總結。最后，結合某企業2臺給水泵供水系統節能改造實例，詳細分析了變頻控制相對工頻控制所取得的節能經濟效益。
關鍵詞：給水泵;變頻調速;變頻節能控制;節能改造方案;變頻調速節能優化性能曲線
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水泵出口閥門開度角來實現靜態調節，節流損失量較大，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，水泵電機系統的節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越的節能改造方案就值得我們共同研究探討。變頻調速節能降耗優化方案是給水泵電機節能改造最常用的技術措施，為此，對給水泵電機拖動系統采取變頻調速節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穩定節能經濟調節性能，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越，也就是給水泵電機變頻調速控制系統從配電網中獲得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控制。給水泵電機變頻調速控制系統可以根據用戶需水量要求，動態調節優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始終處于最優運行工況，達到節能降耗的目的。給水泵電機變頻調速節能優化調節工況.
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，如果采用常規閥門調節，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調節給水泵電機轉速，即通過改變電機拖動系統的性能曲線，達到節能降耗穩定運行的目的。在變頻調速控制系統中，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，實現節能降耗平衡動態調節。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能控制技術升級改造后，其比常規采用閥門變流量靜態調節系統可以節約能耗，其節能效果十分明顯。
二、水泵電機變頻調速節能控制優勢
對水泵電機采取變頻調速節能技術升級改造，不僅可以取得較為優越的節能效果，同時還可以大大提高給水泵電機拖動系統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%范圍內的動態調節。
2.調節精度較高，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.節電效果較為明顯，與常規繼電器直接起動系統相比，其節電效率可以達到30%以上。
三、給水泵電機變頻改造節能效果分析
(一)技術升級節能改造方案
某企業供水系統配備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，給水泵電機系統采用閥門調節。根據供水系統近3年的運行數據來看，由于該企業用水負荷波動較大，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控制方式，整個給水泵電機拖動系統大約有50%以上的電能資源浪費在閥門變流量調節過程中。因此，為了提高供水系統運行經濟可靠性，結合供水系統實際情況，遵循“最小改動、最大可靠性、最優經濟性”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進行技術升級改造。
(二)節能經濟效益分析
為了分析采用變頻調速技術升級改造后，給水泵電機系統所取得的節能經濟效益，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，節能效果十分明顯，節電效率高達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電經濟效益十分明顯，每月大約可以節約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，每年大約可以節約電費約：17.01×12×0.7=142.9(萬元)。
四、結語
通過上述節能技術與節能經濟效益計算分析，可知在給水泵電機節能技術升級改造方案中，采用變頻技術，不僅可以節約電能、水能等資源，同時還可以有效提高整個供水系統的綜合自動化調節調控性能，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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