变频器在电厂工业水泵上的节能应用
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变频调速技术在水泵节能中的应用摘要:主要从变频调速器的原理及特点入手,对某选煤厂循环泵变频调速的改造进行了分析,分别从变频调速原理、变频节能的可行性、变频调速改造设计、应用效果几方面展开。
分析认为,变频调速器的应用,节能效果非常明显,并提高了设备和系统的安全可靠性。
关键词:高压变频器;水泵;应用引言水泵在我国各行各业广泛应用,数量极多,但是,传统控制方式的水泵在实际应用中存在电能浪费较多的问题。
我国当前正在大力推进资源节约型社会建设,将变频器应用在水泵之中对其运行控制和降低资源消耗,已是现实客观要求。
笔者根据自己多年在工厂使用和改造多个水泵控制系统的工程实践经验,总结一下变频器在水泵控制中的使用方法和节省原理,供同行之间参考交流。
1电机变频调速的原理众所周知,三相交流异步电动机的同步转速与电源频率、电机磁极对数的关系式为n=60f/p,其中,n为电机的同步转速,f为电源频率,p为电机磁极对数,所以,电机的同步转速与电源频率成正比例(或线性)关系。
当改变电源频率f时即可改变电机同步转速。
一般而言,电机运行时的实际转速近似等于同步转速,我们可以认为实际转速也遵循上述公式。
电机与泵是通过硬联轴器连接,两者转速相同,所以,通过变频器改变供电电源的频率,就可实现水泵的转速调节。
2水泵使用变频器控制时节省费用的情况2.1采用变频器控制水泵的省电分析水泵的电机功率P=pgQH/(n1n2),其中,Q为流量,H为扬程,p、g、n1、n2为常数,由于水泵流量Q与水泵转速成正比,扬程H水泵与水泵转速是平方关系,所以,水泵电机功率P与水泵转速是立方关系。
例如:某台水泵电机额定功率为37kW,当电机转速下降到原来转速的0.9倍时,电机功率为26.97kW,节省电能幅度为27.1%;当电机转速下降到原转速的0.6倍时,电机功率为7.992kW,节省电能幅度达78.4%。
2.2变频器功率因数补偿作用的节省分析由电路分析的基本理论可知,电力系统中无功功率主要导致线损增加,并且在电力系统中变压器额定容量一定的情况下,系统功率因数的降低还使得可用的有功功率减少,也就是说,变压器的带载能力大大降低。
变频器在电厂中的应用分析伴随着电力电子、微电子技术的迅猛发展,变频器高精度的输出频率、转矩大、高效率、软启动等特性越来越多的广泛应用于各个行业。
随着火电行业改革的不断深化,降低发电成本,提高核心竞争力,已成为各大发电企业当前最为重要的任务。
在火力发电企业中,风机、水泵等负载所消耗的电能占比非常大,所以通常采用变频器作为节能降耗的重要举措。
标签:变频器;整流器;逆变器;滤波;启动电流1 概述随着微电子技术、电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的飞速发展,变频调速已成为现代电气拖动的主要发展方向,在以工频交流电为主的用电场合具有越来越广阔的应用前景。
变频器作为交流調速设备,具有优越的连续调频、软启动、高功率因数、完善的保护措施等特性,尤其是高压大功率变频调速装置技术的不断成熟,使得变频器在电机拖动领域得到广泛应用,为生活、工业提供了良好的动力解决方案。
2 变频器的工作原理2.1 概述变频器主要由整流、滤波、逆变、控制电路等回路组成。
变频器靠控制内部半导体器件(通常采用IGBT)的开断来调整输出电源的电压和频率,根据负载需求来提供其所需要的电源电压,达到节能、调速的目的。
2.2 整流器变频器中整流器的功能是将输入的工频电源整流成直流电源。
通常使用二极管组成全波整流回路,也可用晶闸管来构成整流回路,以实现整流、逆变技术。
2.3 滤波回路在整流后的直流电源中,含有6倍频率的脉动电压,为了抑制电压波动,需要采用电感和电容来吸收脉动电压(电流),以提高输出电源品质。
当设备容量较小时,如电源和主电路构成的器件有余量,可只采用电容元件以实现简单的滤波功能。
2.4 逆变器逆变器是通过控制半导体器件(如IGBT)的导通、关断,实现将直流变换为所需要频率的交流,其功能与整流器相反。
2.5 控制电路控制电路是给变频器主电路提供控制信号的回路,它由频率电压的“运算电路”、主电路的“电压、电流检测电路”、电动机转速“检测电路”、将运算电路的控制信号放大的“驱动电路”、以及保护回路等部分组成,是变频器控制的中枢部分。
变频器工程应用实例近年来,随着工业自动化程度的不断提高,变频器作为一种重要的电气控制设备,在工程应用中发挥着重要的作用。
本文将通过几个实际应用案例,介绍变频器在工程中的应用。
一、水泵变频器应用在水处理工程中,水泵的运行需要根据实际需求对水的流量进行调节。
传统的水泵控制方式是通过阀门来控制流量,但这种方式效率低下且能耗较高。
而采用变频器控制水泵,可以根据实际需求智能地调整水泵的转速,从而实现节能效果。
例如,在一个污水处理厂中,采用变频器控制水泵的转速,根据排放水流量的变化调整水泵的运行状态,不仅实现了节能降耗,还提高了运行效率。
二、风机变频器应用在工业生产过程中,风机的运行通常需要根据工艺要求和环境变化来进行调节。
采用传统的调速方式,如调节风机的进气阀门或风量控制阀门,不仅操作繁琐,而且能量损耗较大。
而采用变频器控制风机的转速,可以根据实际需求智能地调节风机的转速,从而实现节能降耗。
例如,在一家化工厂中,采用变频器控制风机的转速,根据工艺要求智能调节风机的运行状态,既保证了生产过程的稳定性,又降低了能耗。
三、输送机变频器应用在物流行业中,输送机广泛应用于物料的输送和分拣过程。
传统的输送机通常采用固定速度运行,无法根据物料的实际需求进行智能调节。
而采用变频器控制输送机的运行速度,可以根据物料的实际需求智能地调节输送机的运行状态,从而提高物料的处理效率和减少能耗。
例如,在一个物流分拣中心中,采用变频器控制输送机的运行速度,根据物料的种类和数量智能调节输送机的运行状态,提高了分拣效率,降低了能耗。
四、电梯变频器应用在楼宇和商业建筑中,电梯是人们出行的重要工具。
传统的电梯通常采用定速运行,无法根据实际需求进行智能调节。
而采用变频器控制电梯的运行速度,可以根据楼层需求智能地调节电梯的运行状态,从而提高电梯的运行效率和节能效果。
例如,在一栋高层写字楼中,采用变频器控制电梯的运行速度,根据楼层的人流量智能调节电梯的运行状态,不仅提高了乘坐体验,还降低了能耗。
水泵节能技术方案水泵在许多行业中广泛应用,包括建筑、农业、工业和市政设施等。
然而,水泵的能耗往往相当高。
为了减少水泵的能源消耗,提高其效率,可以采用一些节能技术方案。
以下是一些水泵节能技术方案的详细介绍。
1.变频调速技术:传统水泵的工作效率较低,常常在额定功率下运行,浪费了大量的能源。
采用变频器可以调整水泵的转速,根据实际需求灵活调节工作状态。
这样可以避免水泵处于大流量、低阻力的工作状态,降低功耗。
2.多级水泵系统:在大流量和小流量工况下,单级水泵的运行效率可能不高。
通过采用多级水泵系统,可以根据实际需求选择恰当的级数来提高水泵的效率。
3.并联运行:对于需要大流量的场景,可以将多台水泵并联运行,实现分流作业。
这样可以减少水泵的负荷运行,降低功耗。
并且,多台水泵可以根据需求随时投入或停止运行,灵活配合工况变化。
4.高效电机的应用:将高效电机应用于水泵系统中,可大幅度提高水泵的能效。
新一代的高效电机效率高达95%以上,相比于传统电机,可节约约10%的能源。
5.定时控制系统:通过定时控制系统可以根据需求合理控制水泵的开启和关闭时间。
避免水泵在无需运行的时间段持续耗能,如夜间或非高峰时段。
这样可以节约能源,延长水泵的使用寿命。
6.水泵系统的设计优化:在水泵系统的设计中,可以采取一些优化措施来提高其效率。
如优化管道布局,减少管道摩擦阻力;合理选择管道尺寸,减小能量损失;降低水泵的扬程,减少水泵功耗等。
7.定期维护保养:定期维护保养水泵设备,清洁过滤器和冷却系统,保证水泵的正常运行。
定期检查水泵的工作状态,及时更换磨损的零部件,保持水泵的高效工作状态。
8.采用智能监测系统:利用智能监测系统对水泵的工作状态进行实时监测和分析。
通过收集和分析水泵的运行数据,可以发现潜在的问题,预测设备的故障。
及时对水泵进行调整和维修,以提高其工作效率和延长使用寿命。
总结起来,水泵节能技术方案包括变频调速技术、多级水泵系统、并联运行、高效电机的应用、定时控制系统、水泵系统的设计优化、定期维护保养以及智能监测系统的引入等。
电力机电设备中变频节能技术的应用分析摘要:我国的物质资源因发展消耗较多,要想在真正意义上得到可持续发展,应将节能降耗措施利用其中,同时现代化技术进行有效应用,这样才能建设出环境友好社会。
在电力机电设备中,变频技术具有重要作用,同时也具有良好的应用。
关键词:机电设备;变频节能;应用引言变频节能技术是由变频与节能两个部分组成,变频是指通过对供电频率进行改变,实现调节负载的功能,并有效降低功耗,延长设备的使用期限等作用。
节能是通过调节节能、无功补偿等方式降低损耗。
一、变频节能技术概述1.1变频技术在电力设备应用中的重要性该技术在实际运用中,主要表现方式为自动化与智能化,这两项技术在变频技术中的应用,极大地促进了该技术在电力机电设备中的运用,并有效发挥该技术在电机、机电设备中的重要作用。
变频技术还有一大特点就是功能多样,以丰富的功能实现对资源的有效利用。
我国在社会经济发展中,出现只注重发展,忽视对环境的治理,造成我国大量的能源消耗与环境问题。
为实现对能源的有效利用,降低对环境的污染,实现可持续发展还需要加强对节能减排最新技术的运用。
变频技术在电力机电设备中的运用,有助于提高企业的社会效益与经济效益。
1.3变频器实际作用该技术在变频器中的应用,能够有效提升电网质量。
变频设备在进行启动的过程中是以软件的形式进行的,这样能够实现设备启动的稳定性,降低对电网的冲击力。
在非线性电力电子元件的应用下,将变频器进行调整,以脉动的方式获取电流。
在获取电流之后,形成脉动电流。
在脉动电流的作用下,使得设备的电压出现变化,并对电网造成谐波干扰。
同时,还有助于实现电机的稳定运行。
电机通过对变频的调速提高电机运转的稳定性。
在变频调速中,以低频开始,并在速度变化中逐渐变得稳定。
变频节能技术在变频器中的节能原理:在电机运转中转速从N1到N2,电机机轴的关系:P2/P1=(N2/N1)3,其中P是电机轴功率。
二、电机调速的方法电机调速的方法有变极调速、变转差率调速、变频调速三种,以下介绍这三种方法的具体原理和特点。
变频器在水泵控制中的作用随着科技的进步和发展,变频器在工业自动化领域中得到了广泛的应用。
其中,在水泵控制领域,变频器发挥着重要的作用。
本文将探讨变频器在水泵控制中的作用,以及其所带来的好处。
1. 引言水泵作为一种常见的工业设备,主要用于水的输送、增压和循环。
而在传统的水泵控制系统中,通常采用阀门或者调速装置来控制水泵的转速。
然而,这种传统的控制方式存在一些问题,例如能耗高、调节不灵活等。
为了解决这些问题,人们开始采用变频器来实现水泵的控制。
2. 变频器的工作原理变频器是一种通过改变电源的频率来调节电机转速的设备。
其工作原理是将交流电转变为直流电,然后再将直流电变频为所需的频率交流电。
通过改变输出电频,可以实现电机转速的精确控制。
3. 变频器在水泵控制中的应用变频器在水泵控制中具有多种应用方式。
其中最常见的是通过调节变频器的输出频率来实现水泵的转速调节。
传统的阀门或者调速装置所实现的转速调节方式相对固定,而变频器可以根据实际需求,实现灵活的转速控制。
通过变频器控制水泵的输出转速,可以达到更高的效率和更低的能耗。
4. 变频器在水泵控制中的好处使用变频器进行水泵控制带来了许多好处。
首先,由于变频器能够实现精确的转速控制,水泵可以根据实际需求进行自动调节,从而避免了能耗的浪费。
其次,变频器具有启动平稳的特点,可以有效减少水泵的启动冲击,延长其使用寿命。
此外,变频器还可以对水泵进行实时监控和故障诊断,提高了水泵的可靠性和维护效率。
5. 变频器在水泵控制中的实际应用案例变频器在水泵控制领域已经得到广泛应用。
比如,在供水站和排水站中,使用变频器可以根据实际用水量和水压需求来调节水泵的转速,从而实现节能减排。
在农田灌溉系统中,利用变频器可以根据土壤湿度和气候情况,实现水泵的智能控制,提高灌溉效果和水资源利用率。
另外,变频器还广泛应用于工业生产中的循环水系统、供暖系统等领域。
6. 结论可以看出,变频器在水泵控制中发挥着重要的作用。
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。
火力发电厂循环水泵变频改造节能探究1. 引言1.1 背景介绍火力发电厂是一种利用燃料在燃烧时释放的热能转化为电能的设施,是我国主要的电力生产方式之一。
火力发电厂在运行过程中会消耗大量的能源和水资源。
循环水泵作为火力发电厂的重要设备之一,起着输送循环水、冷却设备、保证发电机组正常运行等关键作用。
传统的循环水泵存在着运行效率低、能耗高的问题,严重影响着火力发电厂的能源利用效率和环境保护。
本文将探究火力发电厂循环水泵变频改造节能的可行性及实施方案,以期为促进火力发电行业的可持续发展提供参考。
1.2 问题提出:火力发电厂作为常见的一种发电方式,循环水泵在其中扮演着至关重要的角色。
传统的固定频率控制方式使得循环水泵运行效率低下,能耗较高,且难以灵活调整。
随着能源资源的日益紧张和环保意识的增强,如何提高循环水泵的运行效率,降低能耗成为了亟待解决的问题。
通过对火力发电厂循环水泵进行变频改造,以提高整体节能效果,已经成为业界关注的焦点之一。
传统的固定频率控制方式存在的问题主要包括:1.运行效率低:固定频率下,循环水泵无法根据实际需要调整运行速度,导致部分时段运行效率低下;2. 能耗过高:固定频率下,循环水泵长时间运行,造成能耗浪费;3. 难以调控:固定频率无法根据实时数据进行智能调节,灵活性差。
如何通过变频技术来改善循环水泵的运行方式,提高其能效,降低其能耗,成为了当前需要解决的问题之一。
【字数:218】2. 正文2.1 火力发电厂循环水泵现状火力发电厂循环水泵是发电厂中至关重要的设备之一,主要用于循环输送水质。
在火力发电厂中,循环水泵的运行状态直接影响到发电效率和稳定性。
目前,大多数火力发电厂中的循环水泵都是采用传统的定频控制方式,存在能耗较高、运行效率低下等问题。
火力发电厂循环水泵的主要问题包括:一是设备老化严重,循环水泵的效率逐渐下降;二是传统的定频控制方式无法根据实际需求进行调节,存在能耗过高的情况;三是运行维护成本较高,维护周期长,影响了发电厂的长期稳定运行。
变频调速在水泵中的应用简单介绍变频调速技术的原理及其在水泵控制中的应用,通过实例分析采用变频调速装置后,对水泵在实际应用中的调节控制优点和注意事项,供有关人员参考。
标签:变频调速水泵1 问题的提出水泵是工矿供水等企业生产的重要生产设备之一,如果把水泵管路组成的装置系统比喻为人体血液循环系统,那么水泵则是整个管路输送系统的“心脏”,为输送装置系统提供动力,水泵设备能否正常运行,直接影响整个装置系统。
但由于管路输送装置系统布置的多样性,以及生产工艺的特殊要求,常常存在以下几种工况要求或问题:①管路出口压力随工艺压差变化;②管路输送距离随距离变化;③管路输送高度随高差变化;④季节变化或高低峰时差变化;⑤水泵性能参数予留裕量过大,造成应用中水泵偏离设计点。
这时,需要对水泵按需调整流量扬程工作点,以满足工艺流量扬程需要。
如何采取一种灵活便捷方式,解决工艺中存在的问题,就是本文要讨论的问题。
2 传统解决方法2.1 调节排出管路阀门通过调节阀门出口大小,实现使用流量减小,即人为增加管道阻力。
优点是简单、方便。
缺点是调节性差、阀门磨损快。
2.2 液力偶合器调速液力偶合器可在电动机转速恒定的情况下,无极调节泵的转速。
优点是:功率适应范围大,可以满足不同功率的需要;可空载起动,不产生高次谐波,对电网地影响;调速范围为20%~97%,可以隔离电动机和泵的振动,缓和冲击。
缺点是:有滑差损失,属低效调速装置;滑差功率损耗变为油的热量使油温升高,需要冷却设备;低速、小功率的液力偶合器造价较高;效率低,效率与转差成反比;液力偶合器达不到电机额定转速;调速精度差,稳定性差。
2.3 采用变极电机调速变极调速通过改变异步电动机定子绕组的极对数,使电动机同步转速改变,达到调速的目的。
其优点是:转差率小,转差损耗少,使用维护简单方便。
缺点是:有级调速,不能平滑调速,而且级差较大。
2.4 电机串级调速通过改变转差率来调节绕线式异步电动机转速的一种调节方式。
变频水泵节能原理及分析随着节能环保意识的增强,能源消耗成为人们关注的焦点。
作为工业生产和生活的重要设备,水泵的能耗也备受关注。
传统的水泵在使用过程中,为了满足不同工况需求,通常采用调节阀门的方式来改变流量和扬程。
然而,这种调节方式会造成能量的大量浪费。
借助变频技术,变频水泵能够实现高效节能运行,达到节能环保的目的。
变频水泵是通过变频器控制电动机的转速,从而改变水泵的工作状态。
传统的水泵需要启动大功率的电动机,无论实际需求流量大小如何,电动机的转速始终保持不变。
而变频水泵可以根据用户的需要,通过调节变频器的输出频率,使电动机的转速随之改变。
1.节约电能消耗:传统水泵的电动机运行时通常工作于额定转速,即使实际工艺不需要满负荷运行,也无法调整工作状态。
而变频水泵可以根据实际需求进行转速调整,使电动机运行在高效节能状态。
2.减少管道阻力:传统的水泵使用调节阀门来控制流量,阀门越小,流量越小,但会增加水泵的背压和管道的阻力。
而变频水泵可以根据实际需求调整转速,保证流量与压力的匹配,有效减少管道阻力。
3.减少泵损:水泵在启停时会带来冲击力和液体回流,而变频水泵启动平稳,可以减少泵的振动和泵损。
变频水泵的节能效果主要体现在以下几个方面:1.变频控制:通过变频器控制电动机转速,可以根据实际需求调整水泵的流量和扬程,实现节约能耗的目的。
根据实际案例数据,变频水泵的节能效果可达到20%-50%。
2.调整工况:传统的水泵通常是在额定工况下运行,而变频水泵可以根据实际需求调整工况,在实际工艺需要较小流量时,可以减少工作时间和电能消耗。
3.减少泵损:变频水泵启动平稳,减少冲击力和液体回流,能够延长泵的使用寿命,减少维修和更换成本。
4.智能控制:变频水泵配备智能控制系统,可以根据实际需求自动调整运行状态,提高水泵的运行效率,避免人工操作带来的误差和能耗。
总之,变频水泵借助于变频技术,能够根据实际需求调整水泵的运行状态,实现高效节能的目的。
醚;塑苎凰.高压变频器在生产给水泵上的应用刘毅(山西鲁能晋北铝业有限责任公司检修维护分厂,山西原平034100)脯要】山西鲁能晋北铝业有限公司的生产x--'E冷水泵供应着全厂生产系统(包括氧化铝厂、自备电厂)的生产给本。
高压变频器谐波量小,工作稳定,而且节能。
本文指出,高压变频调速在电厂风机、泵类的应用具有明显的社会效益和经济效益。
涝蓦枣圃变频器;节能;改进山西鲁能晋北铝业有限公司的生产工艺冷水泵供应着全厂生产系统(包括氧化铝厂、自备电厂)的生产给水。
给水系统采用恒压供水,这就对给水质量提出严格要求。
在改造以前,是采用调节给水泵出口阀门的开度来调节母管给水压力。
由于给水泵始终以工频恒速运行,不仅造成了能源的很大浪费,而目对泵体和阀门的机械磨损较大。
本文比较改造前后的效益,建议大量应用高压变频器节能增效。
1山西鲁能晋北铝业公司1O kV高压变频改造项目鲁能晋北铝业公司在一期工程建设中,对节能减排和环境保护设施投入高达2.2亿元。
2007年投资500万元改造节水系统,全年用水量与设计年用水量相比减少了7665万吨。
目前生产每吨氧化铝耗水6m3,优于国家发改委最新行业用水准^条件,相当于设计和省水资委批准采水量的1/3,每年节约用水1000万m30通过技术改造,2007年分别节煤折合标准煤18060吨、节电12564万K W H【折合标准煤1543旧吨)、节约天然气178.5万标准立方米(折合1553吨标准煤)。
2008年9月初,上海西门子工业自动化有限公司(S I A S)与山西鲁能晋北铝业有限公司箨{丁_忉啵,将为后者的氧化铝生产二期工程提供全套自动控制系统解决方案。
西门子PC S7产品将应用于鲁能晋北二期氧化铝装置和自备电站的自动控制系统,并提供包括项目管理、应用软件设计、系统集成、现场调试和培训在内的全套解决方案。
借助西门子全集成自动化技术,为企业IT网络提供优化的数据管理战略,可实现随时随地访问数据,极大提高了过程效率和业务连续性,有效促进了铝业生产成本的降低。
水泵变频器的作用和原理
水泵变频器是一种电子设备,用于控制水泵的运行速度,使其能够根据实际需求调整水流量和水压。
它通过调整水泵的电源频率来改变电动机的转速,从而实现对水流量和水压的精确控制。
水泵变频器的主要作用有:
1. 节能控制:水泵变频器可以根据实际需求调整水泵的运行速度,避免了传统控制方式下可能出现的过高流量和水压,从而避免能源的浪费。
2. 增加水泵的寿命:传统方式下,水泵在启动和停止的过程中,会因为压力的突变而产生水击,对水泵产生冲击,从而减少水泵的使用寿命。
而水泵变频器可以实现渐进启动和停止,减少水泵的机械冲击。
3. 提高水质:水泵运行时,会产生一定的噪声和振动,这些噪声和振动可能对水质产生影响。
而水泵变频器可以稳定控制水泵的运行,减少噪声和振动的产生。
水泵变频器的原理是通过改变水泵的电源频率来调整电动机的转速。
水泵变频器将交流电源经过整流和滤波装置后,通过逆变电路将直流电转换为交流电,并通过变频器内的控制电路来调整输出频率和电压,从而控制水泵电机的转速。
具体来说,水泵变频器通过控制变频器内部的开关元件(如晶闸管或IGBT元件)
的导通和断开,来调整输出电压和频率,使电机的转速相应改变。
通过可编程控制器(PLC)或人机界面(HMI)等设备,可以实现对水泵变频器的参数设置和运行状态的监控,从而实现对水泵的精确控制。
1变频器节能原理1.1变频节能为了满足生产的实际情况和保证生产的可靠性,机械设备、电气设备针对配用动力驱动设计时,在大部分情况下给驱动力都留有一定的富余量。
通常情况下,电机不允许在满负荷下运行;但是电机在正常负荷下运作时,多余的力矩增加了有功功率的消耗,这样就促使了多余电能的消耗;如果电机在压力偏高的情况下,降低电机的转速,这样就保证了电机在恒压条件下实现了节能的目的。
由功率和转速的关系:P 2/P 1=(N 2/N 1)3可知,电机功率从P 2降到P 1,其转速成立方级的变化,大大地降低了电量的消耗。
1.2动态调整节能这种节能方式是在保证最大电压效率的情况下,对负载的变动迅速地适应调节。
例如,变频调速器在软件上设有5000次/s 的测控输出功能,始终保持电机的输出高效率运行。
1.3功率因数补偿节能这种节能原理是减少电气设备的无功损耗,增加电网的有功功率。
由于力矩是电机的定子绕组和转子绕组在电磁作用下产生的,而绕组具有感抗的作用,对电网产生阻抗,致使电机运转时吸收大量的无用功率,造成功率因数很低。
当采用变频器节能调速后,其特性为AC —DC —AC ,在整流滤波后,负载特性发生了变化,有效降低了无用功率的吸收,提高了功率因数。
1.4软启动节能采用软启动后,启动电流可从0到电机额定电流,减少了启动电流对电网的冲击,节约了电费,也减少了启动惯性对设备的大惯量的转速冲击,延长了设备的使用寿命。
1.5通过变频自身的V /F 功能节电在保证电机输出力矩的情况下,可自动调节V /F 曲线。
减少电机的输出力矩,降低输入电流,达到节能状态。
2变频器的分类和选择2.1常用变频器的类型和使用场合(1)交—直—交电压型变频器:交—直—交电压型变频器在直流侧并联大容量滤波电容以缓冲无功功率,直流电源阻抗小,形成电压源;能量回馈电网较难,只能能耗制动,适用于小容量和频率不高的调速系统。
(2)交—直—交电流型变频器:交—直—交电流型变频器的特点是在逆变器的直流侧串联平波电抗器,使直流电平直,形成电流源,可以方便地实现负载能量向电网回馈,可以快速、频繁地实现四象限运行,同时可以实现电流的闭环控制,提高了装置的可靠性。
高压变频器在风机、水泵节能改造的项目2011 年5月24 日目录一、概述二、采取的措施三、产生的效益四、结论一、概述目前,随着企业竞争的日益加剧,生产成本的高低决定了企业在市场竞争的地位,在生产中很大一部分花在能耗上,降低生产过程中的电能消耗就可以有效的降低成本。
生产过程中,风机被大量的采用于工艺流程上,而风机负载耗电量较大,起动电流较高,同时用阀门、挡风板等装置来调节风量,在风道系统设计时,为满足生产环境的最大要求,必须留有余量,因此风机的风量和压力往往偏大,功率的偏大设计必然造成能量的浪费。
很多的风机有30-70%的能量是消耗在调节阀的压降上的,不仅造成电能的浪费,工作效率低,而且开动阀门时,还发出啸声和振动,经常发生事故。
该方法是以增加风阻、牺牲风机的效率来达到要求的,损耗严重。
如果利用变频调速技术改变设备的运行速度,以调节风量的大小,可以既满足生产要求,又达到节约电能,同时减少因调节挡板而造成挡板和管道的磨损,能取得明显的节能效果。
随着电力电子技术及电子技术的发展,变频技术日趋成熟,风压调节已普遍摒弃靠调整配套的风门开度的手段,改而采用变速的电气传动调节,变频调速已成为风机、泵类节能降耗的最佳、首选的电气传动方案。
二、采取的措施在选矿厂现有设备不变的情况下,采用高压变频改造项目主要涉及到两个方面;1、主厂房的高压风机,原设计共计六台,三用三备。
每台功率是355KW,10KV 供电。
2、水尾加压泵站的水泵,原设计每个加压泵站两用一备,四个加压泵站共计12 台电机,其中四台备用电机。
其中l#加压泵站有400Kw/10Kv 电机三台,2#加压泵站和4#加压泵站有355Kw/10Kv电机各三台,3#加压泵站有电机250Kw/lOKV三台。
主厂房的高压风机可以采够三台高压变频器,运行方式是一拖二运行,在原有设备的基础上进行改造,不用从新设计配电线路。
一用一备回路图水尾加压泵站每一个泵站采购两台高压变频器,可以使用二拖三运行,对原有配线略有改动,就可以完成,施工简单。
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变频器在电厂工业水泵上的节能应用
摘要:简述水泵变频调速节能原理,对某电厂工业水泵采用变频
调速节能改造的措施和取得的节能效益进行分析,揭示了水泵采用变
频调速装置进行节能改造具有很大的实践空间。
关键词:泵类负载工业水泵变频调速节能
0引言
在热电厂中,机组必须配备的水泵主要有锅炉给水泵、循环水泵和凝
结水泵,其次还有射水泵、低压加热器疏水泵、热网水泵、冷却水泵、
灰浆泵、轴封水泵、除盐水泵、清水泵、过滤器反洗泵、生活水泵、
工业水泵、消防水泵和补给水泵等。这些水泵数量多,总装机容量大:
50MW火电机组的主要配套水泵的总装机容量为6430KW,占机组容量的
12.86%;100MW机组为10480kW/,占10.48%;200MW机组为15450KW,
占7.73%。100MW机组主要配套水泵的总耗电量约占全部厂用电量的
70%左右。由此可见,水泵确实是火力发电厂中耗电量最大的一类辅
机。因此,提高水泵的运行效率,降低水泵的电耗对降低厂用电率具
有举足轻重的意义。国外火电厂的风机和水泵已纷纷增设调速装置,
而目前我国火电厂中除少量采用汽动给水泵,液力耦合器及双速电机
外,其他风机和水泵基本上都采用定速驱动。这种定速驱动的泵,由
于采用出口阀,风机则采用入口风门调节流量,都存在严重的节流损
耗。尤其在机组变负荷运行时,由于风机和水泵的运行偏离高效点,
使运行效率大大降低,结果是白白地浪费掉大量的电能,已经到了非
改不可的地步。
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1泵类负载的流量调节方法及原理
泵类负载通常以输送的液体流量为控制参数,为此目前常采用阀门控
制和转速控制两种方式。
1.1阀门控制这种方法是借助改变出口阀门的开度大小来调节流量
的,其实质是通过改变管道中流体阻力的大小来改变流量的。因为泵
的转速不变,其扬程特性曲线H-Q保持不变
当阀门全开时,管阻特性曲线R1-Q与扬程特性曲线H-Q相交于点A,
流量为Qa,泵出口压头为Ha。若关小阀门,管阻特性曲线变为R2-Q,
它与扬程特性曲线H-Q的交点移到点B,此时流量为Qb,泵出口压头
升高到Hb。则压头的升高量为:ΔHb=Hb-Ha。于是产生了阴线部分所
示的能量损失:ΔPb=ΔHb×Qb。
1.2转速控制借助改变泵的转速来调节流量,这是一种先进的控制方
法。转速控制的实质是通过改变所输送液体的能量来改变流量。因为
只是转速变化,阀门的开度不变,如图2所示,管阻特性曲线R1-Q
也就维持不变。额定转速时的扬程特性曲线Ha-Q与管阻特性曲线相
交于点A,流量为Qa,出口扬程为Ha。
当转速降低时,扬程特性曲线变为Hc-Q,它与管阻特性曲线R1-Q
的交点将下移到C,流量变为Qc。此时,假设将流量Qc控制为阀门控
制方式下的流量Qb,则泵的出口压头将降低到Hc。因此,与阀门控制
方式相比压头降低了:ΔHc=Hb-Hc。据此可节约能量为:ΔPc=ΔHc
×Qb。与阀门控制方式相比,其节约的能量为:P=ΔPc-ΔPb=(ΔHc
-ΔHb)×Qb。
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将这两种方法相比较可见,在流量相同的情况下,转速控制避免了阀
门控制下因压头的升高和管阻增大所带来的能量损失。在流量减小时,
转速控制使压头反而大幅度降低,所以它只需要一个比阀门控制小得
多的,得以充分利用的功率。而且随着转速的降低,泵的高效率区段
将向左方移动。这说明,转速控制方式在低速小流量时,仍可使泵机
高效率运行。
2国内某热电厂工业水泵运行状况及变频改造措施
国内某热电厂有3台工业水泵,3台水泵并列在工业水母管上,生产
过程中为全厂提供生产工艺制水水源、全厂辅机轴承冷却水、发电机
组空冷器、冷油器用水、锅炉淋渣水、全厂生活用水等等。随着用水
成本的逐步上升,该厂将全厂辅机轴承冷却水、锅炉淋渣水、甚至是
发电机组空冷器、冷油器用水(在室外气温较低时)都改成了由机组
循环冷却水来代替,全厂的用水量大大降低,在机组负荷较低时开一
台工业水泵也会造成工业水母管超压,该厂化学分场的运行人员不得
不采取水泵出口阀节流的方式运行,但由于工业水泵离运行人员工作
场所很远,工业水母管压力变化较频繁时,运行人员就会就近开启化
学车间的工业水泄压阀来调整工业水母管压力,这样的调整方式不仅
使运行人员劳动强度大,而且浪费了大量的水资源和电能。
在随后的技改工程中,采用变频器配合压力变送器实现恒压供水的改
造方案彻底解决了工业水压力调整的问题,具体改造方案如图3
原水泵电机功率185KW,采用自耦变压器降压启动来降低电机启动电
流。工业水母管压力用出口阀、或化学车间的工业水泄压阀来调整。