【正文】 風機的繼續(xù)運行；又如在接近額定頻率（ 50Hz）范圍工作時，由變頻裝置調(diào)速的經(jīng)濟性并不高，變頻裝置可退出運行，由電網(wǎng)直接供電，改用節(jié)流等常規(guī)的調(diào)節(jié)方式。變頻 軟起動是目前最好的軟起動方式，變頻器是目前最好的軟起動設備。這兩個問題是它應用于風機水泵調(diào)速節(jié)能的主要障礙。如使電動機附加損耗增加、溫升增高，從而使電動機的效率和功率因數(shù)下降，出力受到限制，噪聲增大以及對無線電通信干擾增大等。當轉(zhuǎn)矩脈動頻率較低并接近裝置系統(tǒng)的固有頻率時，可能產(chǎn)生共振現(xiàn)象。如采用 PWM 變頻器或采用多重化技術(shù)的電流型和電壓型變頻器，其輸出波形大為改善，高次諧波大大減少，所以這個問題可以 23 得到大大的改善。且因其投資少，見效快，資金回收周期短，在老設備的改造中，容易收到明顯的節(jié)能效益。 XXXX 發(fā)電廠 2 機組設計出力 330MW， 設計每臺機組配備兩臺蘭州明德安全技術(shù)有限公司生產(chǎn)的 DGC8580X4 型磁力 驅(qū)動式低加疏水泵，正常運行時一運行，一備用。低加疏水泵采用出口調(diào)閥調(diào)整低加疏水箱水位，節(jié)流損失大。一種是利用控制閥或節(jié)流閥進行節(jié)流，以改變出水流量；另一種是泵的調(diào)速控制，調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速來改變出 水流量。 24 圖 1 水泵調(diào)速時的 HQ 曲線 在上圖中，曲線 n0表示，管路中閥門開度不變時，水泵在額定轉(zhuǎn)速下的揚程 — 流量曲線。 H0為供水量 Q 接近 0 時，所需的揚程等于實際揚程，其物理意義是：如果全揚程小于實際揚程，系統(tǒng)將不能 正常運行 。 在使用管道閥門控制時，當流量要求從 QA減小到 QB，就必須減小閥門開度。 在使用水泵調(diào)速控制時，當流量要求從 QA減小到 QB，由于閥門開口度不變，管道的阻力曲線 R 不變，此時水泵的特性取決于其轉(zhuǎn)速。 根據(jù)離心泵特性曲線公式： 其中： P—— 為泵使用的工況點軸功率（ KW）； Q—— 為使用工況點的水壓或流量（ m2/s）； H—— 為使用工況點的揚程（ m）； ρ —— 為輸出介質(zhì)的密度（ kg/m3）； η —— 為使用工況點的泵的效率（ %）。并且隨著閥門的不斷關(guān)小，這個損耗還要增加。從這一比例定律關(guān)系可見，同一臺泵在轉(zhuǎn)速變化時，泵的主要性能參數(shù)將按上述比例定律變化并且在變化過程中保持效率基本不變。在火力發(fā)電廠 ， 水泵 流量的減少是因為生產(chǎn)工藝的需要， 通常是以 調(diào)節(jié)水泵輸出閥門，人為改變管網(wǎng)特性，使水泵工作點由 A 點變到 B 點，從而達到主動調(diào)節(jié)流量的目的。曲線 ①②③ 分別為水泵按 N1 、 N2 和 N3 三種速度運行時的特性曲線，曲線 ④⑤ 為管網(wǎng)特性曲線。負載特性不變時，水泵的流量 Q、水壓 H、軸功率 P 和轉(zhuǎn)速 N 之間滿足如下關(guān) 27 系： Q∝ N， H∝ N2,P∝ N3。這種情況下，由于管網(wǎng)特性的改變，水泵的流量 Q、水壓 H、軸功率 P 和轉(zhuǎn)速 N 之間不再滿足Q∝ N、 H∝ N P∝ N3的關(guān)系，并不是轉(zhuǎn)速下降其水壓就下降，水泵速度下降且其分擔的流量下降后，只要其輸出水壓不變，就可以和其他高速水泵并聯(lián)運行。水泵在 B、 C 兩工作點的輸出功率和輸出功率差分別為： PC=H3Q2, PB =H2Q2 ； 123H2ABCH3Q1Q2 28 圖 1－ 4 假設水泵在 B、 C 兩點效率差別不大，都約為 η ，則調(diào)速方式相對于關(guān)閥方式，節(jié)能效益 ΔP ＝ (H3－ H2) Q2/ η 。此時流量由 流量由 Q1變?yōu)?Q2。水泵在 B、 C 兩點的輸出功率差為： PC－ PB＝（ H3－ H2） Q2 。 （ 6） 水泵調(diào)速運行節(jié)能效益計算實例 水泵調(diào)速節(jié)能效益與水泵的特性、運行方式、電費水平等多種因素有關(guān)，由于這些因素在不同場合下千差萬別 。 采用閥門調(diào)節(jié)時電耗計算 ： 采用閥門調(diào)節(jié)流量時，功耗等于流量 Q 和壓力 H 的乘積。 采用調(diào)速且要求水壓恒定時電耗計算 ： 采用調(diào)速水泵調(diào)節(jié)流量時，如果需要壓力恒定，則功耗仍然按流量 Q 和壓力 H 的乘積計算。 30 流量變化時，如果要求壓力不變，相對于用閥門調(diào)節(jié)流量，采用變頻器調(diào)節(jié)流量后，一年可以節(jié)省電費約 457404=53萬元 。各種流量的功耗計算如下（其中 為變頻器效率）： P100%=1000/=1031KW P70%=10000. 343/=354KW P50%=10000. 125/=129KW 電費計算如下： 10311600+35 44000+1 292400=3 375200 度，一年耗電費約 236萬元。 異步電動機在啟動時啟動電流一般能達到額定電流的 4～ 8 倍，對廠用電形成沖擊，同時強大的沖擊轉(zhuǎn)矩對電機和風機的使用壽命存在很大不利影響。 31 三、方案論證： （一）方案描述： 1 號 機 B 低加疏水泵 、 2 號 機 A 低加疏水泵 電機各采用一套 低 壓變頻裝置，利用變頻來改變電動機轉(zhuǎn)速（或根據(jù)現(xiàn)場實際，用一拖 一 的方式，實現(xiàn)對兩臺 低加疏水泵 的電機變頻調(diào)速），提高 低加疏水泵 的運行效率 ； 1 號 機 B 低加疏水泵 變頻柜安裝在 1 號機汽機 PC B 段南側(cè)， 2 號 機 A 低加疏水泵 變頻柜安裝在 2 號機汽 機PC A 段南側(cè)，把原來動力電纜接頭從開關(guān)下側(cè)移至變頻柜輸出接線端子上，在用相同規(guī)格的電纜把開關(guān)與變頻器相連， 系統(tǒng)改造前后 示意圖如下 : 系統(tǒng)改前示圖 ： 號機汽機 A段母 線號機低加疏水泵開關(guān)號機汽機 段母線號機低加疏水泵開關(guān) 32 系 統(tǒng)改后示圖 ： 號B低加疏水泵開關(guān)號機汽機 段母線 變頻 柜號A低加疏水泵開關(guān)號機汽機 段母線變頻柜號機B低加 疏水泵電機 號機A低加 疏水泵電機 （二） 預期達到的效果： 通過變頻改造后， 低加疏水泵 電機能夠根據(jù)機組負荷大小自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速 ，實現(xiàn)設備的 軟停車、無級調(diào)速，將電動機起動電流降低到額定電流 倍左右，使電動機的電氣部分和軸承機械承受的沖擊大為減小 ，同時有效避免了管道內(nèi)的水錘效應，避免了管道流量的突變，減少了爆管、滴漏的發(fā)生機率。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對 電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設備和閥門的使用壽命。 啟動時同廠用系統(tǒng)運行的其它設備不會因為電壓過低而影響生產(chǎn)。 （二） 計劃開竣工時間： 2021 年 9 月 30日 （三）項目范圍： 1機 B 低加疏水泵、 2機 A 低加疏水泵 電機（ 兩臺） （四）項目的主要設備材料構(gòu)成：全數(shù)字控制變頻 器 （五）地址選擇及地理位置、路徑及方案：原系統(tǒng) （六）完成后系統(tǒng)布置的變化：無變化 五、 實施條件： 在原系統(tǒng)上進行，可以利用機組大、小修時進行。 34 六、投資估算表及設備、材料明細表： （一）投資估算： 普通電機改為變頻電機（不改變冷卻方式），由于變頻器電源諧波的影響，定子繞組溫度升高，經(jīng)分析：空 空冷卻型普通電機改為空水冷卻型變頻電機，改造后的變頻電機在工業(yè)運行中比原電機溫升還要低，其運行性能還要好 電機改造后，電機運行溫度可以降低，由于溫度的降低，相對電機的絕緣產(chǎn)生保護，電機使 用壽命更長。 單臺套變頻柜配套材料及施工費用 元 。 （二） 總投資： 2 =27萬元。未變頻改造前低加疏 水泵功耗＝√ 3UIcosφ＝ 380V 280 ＝ 35 變頻改造后低加疏水泵功耗＝√ 3UIcosφ＝ 380V 60＝ 。以年運行天數(shù) 200 天計， 2 號機共節(jié)約廠用電量＝ 200 24 2＝ 萬度，以年發(fā)電量 26 億度計，影廠用電下降＝ 萬度247。以上網(wǎng)電價 元計，共計年產(chǎn)生經(jīng)濟效益 元＝ 萬元。 間接經(jīng)濟效益分析： 用變頻器啟動電機，對電機、電纜、開關(guān)等無沖擊電流（有工頻啟動時，啟動電流是電機額定電流的 4～ 8 倍，經(jīng)常造成電機、電纜、開關(guān)損壞，有時會被迫減負荷或停機），設備健康水平大大提高，減少維護費用和違約電量造成的經(jīng)濟損失。 （二）對投資回報等指標的分析計算。 直接和間接經(jīng)濟效益十分明顯，設備一次性投資及建設費用 （包括配套設施及電纜等） 約 27萬元，在 半 年 的生產(chǎn)中 兩臺 低加疏水泵變頻器 的投入可以 全部收回 。實踐證明，變頻器用于風機類設備驅(qū)動控制場合取得了顯著的節(jié)電效果，是一種理想的調(diào)速控制方式。 隨著廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)，如何降低成本，提高發(fā)電企業(yè)競價上網(wǎng)的競爭能力，加強內(nèi)部管理，挖潛節(jié)能是電廠必須研究的一件大事，采用 低 壓變頻器對電廠高能耗用電設備 低加疏水泵 等進行技術(shù)改造，不僅能收到直接的降低廠用電、降低供電煤耗，增大上網(wǎng)電量帶來的直接經(jīng)濟效益，而且可提高設備乃至機組的安全可靠性，減少機組故障機率。 九、項目單位上報意見： 同意上報