变频调速技术在风机水泵节能改造中的应用论文

变频调速技术在风机水泵节能改造中的应用论文

　　摘要：基于风机、水泵变频改造技术原理，分析风机、水泵变频改造技术方法，风机变频调速技术包括恒压频率控制、转差频率控制和VC控制(矢量)等;通过在不同负荷情况下进行风机变频改造试验，选择科学有效的节能方案，完善风机变频改造节能技术，确保资源的有效应用，以为相关领域研究提供参考和借鉴。对水泵节能改造方案进行分析比较，在水泵原有工频控制系统上增加变频器以达到降低能耗和变流量供水的目标。通过比较水泵改造前后运行经济性表明，改造后节电效果显著。

　　关键词：变频调速技术;风机;水泵;节能改造;应用

　　在中国“电力体制改革。然而，有电力企业的产品之间没有差异，没有差异化竞争，采取类似的电厂上网电价在相同面积接近统一价格，而火力发电厂设备的建设成本折旧时间长，不能浪费一个低容量的机组，大容量机组的能耗比较低;在工作中，我们深深感受到企业的竞争越来越激励的力量，电厂耗煤量逐渐被压缩，硬指标，企业的节能工作面临的严峻形势。各级群众的节能意识也面临着企业的问题，不断提高。这种企业越来越重视，对企业活动的分析，将开展节能工作，节能作为重要内容的年度计划执行情况，建立节能奖励基金，以鼓励突出贡献节能工作的。

　　1.风机变频改造技术方法

　　1.1恒压频率控制。恒压频率控制是最为基础的控制方法，应用范围较广。若控制在额定功率之下，改变电压恒定频率，由此导致气隙磁通增加会将电机烧坏。所以要减少电源频率，确保U/F(恒压控制方法)维持在标准值范围内，保证恒流量控制。

　　1.2转差频率控制。变频调速是直流电机交流电机矢量控制的一种方法。磁场与垂直产品中的初级电流分离，磁场分量和转矩分量分别控制。

　　1.3 VC控制(矢量)。VC控制(矢量)利用三相坐标将异步电动设备的定子交流I (Ia、Ib、Ic)标注在坐标上，并且利用三相中一、二相的转换变成二相坐标体系中的交流I，实现矢量控制。

　　2.风机变频改造后说明

　　在实际使用中，高压变频器具有稳定性高、使用寿命长的设备，仅在三年内，可根据设备类型、备品备件生产厂家订购同类型，包括动力单元、控制单元板、各功能模块。设备运行期间，设备问题和所需的备品备件的设备第一次购买，及时更换不正常，逆变器可以避免长时间的运行，从而提高设备的投资率，节约能源，大型电机机组稳定运行意义重大。

　　3.水泵节能改造过程

　　为了减少系统的水泵能耗，设备最初的选择不仅要考虑效率，而且安全系数的合理选择，更重要的是，水泵运行状态选择适当的流量控制方式时，与泵的工作点保持在高效区，避免水泵恒速运行的高能现象造成的。水泵流量调节的实质是改变流量、水头等性能参数。通过改变管网的性能曲线(改变阀门开启度)或泵的性能曲线来实现水泵工作点的变化。这里除了对水泵节能改造方案进行分析和比较外。

　　曲线I为额定转速n，下水泵Q-H性能曲线，曲线Ⅱ为设计工况下管网性能曲线，曲线Ⅲ为任意工况下管网性能曲线。

　　曲线Ⅳ为转速下降至n：的水泵性能曲线。其中A点为设计工况点，B、C两点为任意工况点。

　　B工况点水泵输入的轴功率Nn为Ⅳ。：QuHH。c工况点水裂输入的轴功率N为虬：'yQ,iHe

　　保证同一流量QB时由于关小调节阀多消耗的轴功率△N为：AN：Ⅳ，，-Ⅳ《.：yQ。f丝一Ⅳc田H 叼E，

　　现有的阀门的使用，当管道流速要求降低到QB时，阀开度减小的特性曲线和管道II，III，泵的性能曲线不变的情况下，在泵的工作点为B( QB，HB)。在一个工作点相比，电力的地区OHAAQA面积OHBBQB，’减少发电量并不明显，这是由于流量减小，阀门关小使管道阻力、附加压力损失为H=HBHC、N轴功率的浪费，并与连续阀关小，这种功率损失将继续增加。显然，目前的流量调节不节能，仅限于暂时调整流量减少。切割叶轮直径的调整方法可以通过改变叶轮外径来改变泵的性能，并且不会增加额外的能量损失。但叶轮不能过大，否则效率明显下降，且需要停止叶轮，常用于季节性调节泵。采用变频调速方式的转变时，管道泵，所需流量减少到QB，管网特性曲线不变，由I至IV泵的性能曲线，泵转速降低从N.到N2，泵的工作点C(QB，Hc)。在一个工作点相比，电力的地区OHAAQA面积OHCCQB，功率显著降低;轴功率条件改变后的值公式Na/数控=(ril/ri2)3，在轴功率明显下降的速度是三倍的关系。因此，变频调速的流量、泵的节能效果十分显著。通过对上述3种方案的比较分析，变频调速是确定的脱盐水泵的改造最终方案。增加除盐水泵变频器(西门子S120)，保留控制柜作为备用功率变频器和原旁路，原控制系统(西门子S7-400通过PROFIBUS网络数据通信。具体实现过程如下：泵出口压力为控制对象，给定值是由主机、西门子S7400plc设定PID调节，根据给定的值和压力偏差值，除盐水泵电机速度的实时调整，最终实现变流量恒压供水系统对卤水的目的。

　　4.结语

　　通过改变频率来改变电机的转速，节能高压变频调速原理，理论的调节范围宽，调速方法，和良好的线性度，变频装置本身的能耗非常低，无论是在轻载或满载效率非常高。此外，运行可靠性、调节精度和线性度(高达99%)都是其他速度控制方法无法相比的。在全国各地，近年来已在电力、化工、冶金等领域得到了广泛的推广和应用，也取得了良好的效果，变频改造后，不仅避免了电机的启动力矩在同一时间的影响，因为较低的速度将降低系统的工作压力，减少光在阀门和管道设备的侵蚀，降低设备的故障率和维修费用，延长设备的使用寿命;变频改造后的节能效果更为明显，近年来，随着国产变频器的制造逐渐成熟，也减少了前期投资费用，投资回报周期进一步缩短，是电厂进行设备节能改造的首选。

　　参考文献

　　[1]陈灏.准大发电厂一次风机与凝结水泵高压变频改造的研究及应用[D].天津大学，2010.

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