為wei節jie能neng降jiang耗hao,尤you其qi是shi降jiang低di泵beng和he風feng機ji等deng耗hao電dian量liang較jiao大da的de設she備bei在zai工gong況kuang變bian化hua時shi的de耗hao電dian量liang,提ti高gao企qi業ye經jing濟ji效xiao益yi,推tui動dong節jie能neng減jian排pai,促cu進jin能neng源yuan可ke持chi續xu發fa展zhan,2009 年某火電廠將19 台6kV 電機驅動、總容量7410kW 的水泵、風機進行了變頻改造,技改後節電效果顯著,在節能與環保方麵均獲益匪淺。
一、風機(水泵)高壓變頻基本原理
一些泵(風機)經jing常chang不bu在zai設she計ji工gong況kuang下xia運yun行xing,為wei滿man足zu新xin工gong況kuang要yao求qiu,同tong時shi保bao證zheng電dian機ji不bu過guo載zai,隻zhi能neng靠kao關guan小xiao泵beng出chu口kou閥fa門men來lai調tiao節jie泵beng的de運yun行xing。水shui泵beng經jing關guan閥fa調tiao節jie後hou,在zai小xiao流liu量liang、高揚程(與原工況相對比)的工況下運行,泵管壓差增大,單耗增高。如下圖一所示。假設水泵原來在工況點B 運行時,出口閥門處於全開狀態,出水流量為QB,揚程為HB,如果想減少注水量,下降為QA,水泵在沒有安裝任何調整裝置的情況下,隻能通過關閥調節使出水量保持在QA,那麼就有QA*(HA-HB )的功損失在出口閥門上,這樣,不僅浪費了大量電能,而且出口閥門長期在水流衝擊作用下故障增多,壽命縮短。


如圖三所示為泵的典型的工作曲線,AB 是泵的性能曲線,與額定係統壓力曲線OB 相匹配,在B 點可以得到額定壓力下的額定流量,在該點泵有最高的效率,關閉閥門可控製流量,當流量減小時,泵分別工作在P、Q、R、S 點(dian),此(ci)時(shi)泵(beng)需(xu)要(yao)在(zai)很(hen)高(gao)的(de)壓(ya)差(cha)下(xia)工(gong)作(zuo),因(yin)此(ci)泵(beng)的(de)的(de)能(neng)量(liang)輸(shu)出(chu)比(bi)實(shi)際(ji)係(xi)統(tong)需(xu)要(yao)多(duo)得(de)多(duo),多(duo)餘(yu)的(de)能(neng)量(liang)在(zai)閥(fa)上(shang)表(biao)現(xian)為(wei)熱(re)量(liang)損(sun)耗(hao),並(bing)被(bei)液(ye)體(ti)流(liu)動(dong)時(shi)帶(dai)走(zou)。用(yong)泵(beng)的(de)輸(shu)出(chu)能(neng)量(liang)除(chu)以(yi)泵(beng)的(de)效(xiao)率(lv),可(ke)以(yi)求(qiu)得(de)對(dui)泵(beng)的(de)總(zong)輸(shu)入(ru)能(neng)量(liang)。用(yong)調(tiao)節(jie)閥(fa)控(kong)製(zhi)減(jian)小(xiao)流(liu)量(liang),能(neng)量(liang)損(sun)失(shi)相(xiang)當(dang)大(da)。
liyongbianpinqitiaosu,shidiandongjiqudongbengzaikebiansuqingkuangxiagongzuo,yaoshidebengdetexingquxianyuxitongzairenheliuliangtiaojianxiadexuyaoxiangpipei,liuliangyudianjizhuansuchengzhengbi,chanshengdeyachayusududepingfangchengzhengbi,yincikedeyizutexingquxian,rutusisuoshi,wujibianpintiaosuhoukededaoAB ~ CD 無數條水泵特性曲線,管路特性曲線與ABDC 形成的陰影帶任何一個交點,都可作為工況點與外網水量變化相適應,在較小的揚程下達到P、Q、R、S 點所對應的流量,而且隻損失很少的能量,其節能效果相當可觀。
二、風機(水泵)改造技術方案
從經濟性考慮,對800 ~ 1000KW 以上的風機、水泵,采用6KV或10KV 直接高- 高方式的高壓變頻器;對於400 ~ 800KW 功率等級,采用6KV/660V 進線變壓器,660V 變頻器以及660V 電動機;對於400KW 以下功率等級,采用高- 低- 低方案,即采用6KV/380V進線降壓變壓器,380V 級變頻器及380V 電動機。
三、電機係統改造具體內容
bianpintiaosujiedian,tiaosucainengjiedian,ruguoyitaishebeizaishijiyingyongdeguochengzhonggenbendoubuxuyaohuobunengtiaosu,zhuanglebianpinqi,budandabudaojiedianxiaoguofanerhuizengjianenghao。
經實測分析,鍋爐送風機、引風機的電機額定功率往往高出實際所需軸功率的40%~ 50%,如ru果guo通tong過guo變bian頻pin調tiao速su的de辦ban法fa把ba轉zhuan速su降jiang下xia來lai,節jie能neng效xiao果guo顯xian著zhu。熱re網wang循xun環huan泵beng係xi統tong因yin設she計ji時shi考kao慮lv到dao最zui大da供gong熱re麵mian積ji的de問wen題ti,將jiang電dian機ji的de流liu量liang揚yang程cheng設she計ji的de很hen大da,而er在zai實shi際ji運yun行xing中zhong供gong熱re麵mian積ji遠yuan遠yuan達da不bu到dao設she計ji標biao準zhun,但dan卻que沒mei有you有you效xiao的de調tiao節jie手shou段duan,造zao成cheng富fu裕yu流liu量liang和he富fu裕yu揚yang程cheng的de普pu遍bian存cun在zai,能neng量liang損sun失shi在zai閥fa門men等deng阻zu力li性xing元yuan件jian,造zao成cheng能neng量liang浪lang費fei,同tong時shi考kao慮lv到dao供gong熱re分fen初chu寒han、嚴寒、末寒的供熱負荷變化等問題,對循環泵電機采用變頻調速的辦法,來達到節能和控製的目的。
四、電機係統節能計算
1、節能量分析計算
風機水泵流量變化量,如前所述,采用變頻調速是節電之有效的措施。根據GBl2497 對電機經濟濟運行管理的規定有如下的計算公式。
采用檔板調節流量對應電動機輸入軸功率P1 與實際流量Q 的關係為:
公式(1):輸入軸功率
P1 ≈ [0.45+0.55×(Q/QN)2]P
式中:P——額定流量時電機輸入功率(kW)
公式(2):節電率
R =1- (Q/QN)2/(0.45+0.55×(Q/QN)2)
電機水泵節能改造年可節約電量1601.16kWh
全部設備變頻每年節約電費總計:(電費按0.3814 元/ kWh 計算)
按2007 年國家統計局每度電折0.35 千克標準煤( 電力等價) 計算,可做到節約標煤計算辦法如下:
1601.16 萬kWh×0.3814 元= 610.68 萬元。
2、減排計算
折標煤計算:按2007 年國家統計局每度電折0.35 千克標準煤( 電力等價) 計算,可做到節約標煤計算辦法如下:
1601.16 萬kWh× 0.35 千克 =5604.06 噸標煤
減少CO2 排量:
GCO2=G 節標(t)×710(kg)×10-3×CO2 分子量/C 分子量=5604.06×0.710×(12+16×2)÷12= 14589.08 ( 噸/ 年)
減少SO2 排量:
依據《國發[2007]36 號》文公布的SO2 排放量計算方法:
GSO2=S 原煤×Q×C×K
=1.53%×5604÷0.373×0.8×2
= 367.8(噸/ 年)
(注:S:硫含量;Q 原煤量;C:SO2 轉化因子,取0.8;K:SO2 當量係數,取2)
五、結束語
從某廠變頻改造後的運行情況來看,節能減排效果非常明顯,提高環保和社會貢獻率,值得大力推廣。
變頻改造是降低廠用電率、輔fu機ji耗hao電dian率lv的de一yi種zhong方fang式shi,而er且qie節jie電dian效xiao果guo明ming顯xian,但dan變bian頻pin設she備bei價jia格ge較jiao貴gui,投tou資zi回hui報bao的de周zhou期qi較jiao長chang,因yin此ci節jie能neng降jiang耗hao工gong作zuo應ying采cai取qu多duo種zhong方fang式shi和he途tu徑jing。針zhen對dui目mu前qian基ji建jian的de機ji組zu建jian議yi考kao慮lv直zhi接jie上shang相xiang應ying的de節jie能neng係xi統tong,在zai設she備bei整zheng體ti投tou入ru和he設she備bei安an裝zhuang上shang較jiao便bian利li,早zao投tou入ru,早zao回hui報bao。
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