变频调速式水泵在给排水工程中的应用

科技促进发展2008年09月2223变频调速式水泵在给排水工程中的应用马效民（哈尔滨职业技术学院，黑龙江哈尔滨150000）【摘要】通过介绍变频调速式水泵的特点，阐述了变频调速式水泵在给排水工程中不同领域的应用，以及应用时的注意事项。变频调速式水泵具有较好的节能效果。【关键词】变频调速；水泵；节能；泵站；供水系统；应用【中图分类号】TD442+.2【文献标识码】A【文章编号】1672-996X（2008）09-0022-01更能优化变频柜的控制和调速功能，使其在为我部运行生产一、变频调速式水泵的特点水泵变频调速运行是指水泵在可调速的电机驱动下运中节能降耗，无人值守，小区恒压优质供水等各方面工作更行，通过改变转速来改变水泵装置的工况点。这大大扩展了上一层楼，达到国内同行领先水平。水泵的有效工作范围，是工程中非常重要而适用的调节方（三）应用于供水系统中式。目前，电动机消耗的电能约占工业电耗的65%，绝大多在一般建筑的建设中室内供水往往需要建设一个二次加数设备使用的电动机还是一般的非调速电动机。如果将这些压供水泵房并采用变频器实现恒压自动供水。一般情况下，非调速电动机改造为调速电动机，使其耗电量随负荷变化，为保证建筑的供水正常，在设计时往往设计成“一用两备”就可节约大量电能。由离心泵原理，在相似情况下水泵的流三台水泵。由一台变频器（附加PID调节器、单片机、量、扬程和功率分别与其转速的一次方、二次方和三次方成PLC等器件构成控制系统）拖动三台水泵循环运转。恒压供正比。对于用水经常变化的场合，采用变频调速式水泵供水自动控制系统通过压力传感器采集管网中的压力并将其转水，可以显著降低节流损耗，具有明显的节能效果。换成模拟信号进行变频控制。这样变频恒压水系统直接取代水泵变频调速技术与其它调速技术相比，具有以下优水塔、高位水箱及传统的气压罐供水装置，为局部加压供水势：第一，调速效率高。变频调速是在频率发生变化后，电开辟了新的途径。另外，由于水泵耗电功率与电机转速的三动机仍在该频率的同步转速附近运行，基本保持额定转速次方成正比关系，所以水泵调速运行的节能效果非常明显，差，转速损失不增加。所以，变频调速式水泵是一种高效调平均耗电量较通常供水方式节省40％。与可编程控制器结合速泵。第二，调速范围大。变频器的调速范围可达1%-使用，可实现循环变频，电机软启动，具有欠压保护、过压100%，并在整个调速范围内具有较高的调速效率，当调速保护、短路保护、过流保护功能，工作稳定可靠，大大延长范围小于30%时，变频器效率可达90%。所以变频调速式水了设备的使用寿命。在消防给水系统中，平时消防管网由增泵尤其适合于调速范围宽，经常处于低负荷状态下运行的状压、稳压泵稳压，使之保持在高压（消防水压）的准备消防态。第三，调速改造方便。对原有电动机进行调速改造，不状态。当发生火灾，启动主消防泵立即可以提供规定压力和必更换电动机。第四，可连续调速，启动电流小。选择最佳流量的消防用水。运转速度，可实现低速启动，平滑调速。最高速度不受电源三、水泵调速时的注意事项影响，电动机可以高速化、小型化。第五，变频装置可兼作1、不能随意大幅度调速。水泵机组的转子有自己固有启动设备。通过变频电源将电动机启动到某一转速，再断开的振动频率，当机组的转子调至某一转速值时，转子旋转而变频电源，由工频电源把电动机加速到全速。第六，主电路出现的振动频率，如果正好接近其固有的振动频率时，水泵可保持直接供电。当变频装置发生故障时，可以退出运行，机组就会猛烈地振动起来。通常，把水泵产生共振时的转速改由主电路直接供电，不影响水泵的继续运行。称为临界转速（nc）。调速水泵安全运行的前提是调速后的转速不能与其临界转速重合、接近或成倍数。否则，将可能二、变频调速式水泵的工程应用产生共振现象而使水泵机组遭到损坏。因此，大幅度地调速（一）应用于节能一般的非调速式水泵是以阀门控制流量的，而调速泵是必须慎重，最好能征得水泵厂的同意。以转速控制流量的。当相对流量从1.0变为0.5时，对于阀门2、不能轻易调高水泵的转速。水泵机组的转速比原先控制的非调速式水泵，关小阀门可使阻抗曲线从R1变为的额定转速调高时，水泵叶轮与电机转子的离心应力将会增R2，工作点由A转移到B。对于转速控制，是在同一阻抗曲加，如果材质的抗裂性能较差或铸造时均匀性较差时，就有线R1上从A点转移到D点。在工况相似的条件下，水泵的流可能出现机械性的损裂，严重时可能出现叶轮飞裂现象。量与转速成正比，扬程与转速的二次方成正比，轴功率与转3、水泵调速的合理范围应根据调速泵与定速泵均能运速的三次方成正比。实际扬程越小，轴功率则越接近于与转行于各自的高效段内这一条件所确定。调速后泵站工况点的速的三次方成正比的特性，转速控制产生的节电效果也越扬程如果等于调速泵的启动扬程，调速泵则不起作用（即调大。速泵流量为零）。因此，水泵的工况点偏离其高效区是需要在水泵的调节方式中，节流调节最简单，但耗电量最调速的基本条件，偏离的程度不同，调速后的节能效果也不大，最浪费。在节流过程中，水泵的特性曲线不变，只是依同。靠关小阀门来增加系统管道阻力以减少流量，即通过增加阀4、供水企业在考虑问题时，除了考虑是否需要调速门的阻力，使流量减少，但功率并没有相应减少，而是损耗外，尚需考虑因调速而投资增加部分的回收。在通常情况在节流过程中了。如果采用调速的方式来调节水泵的流量，下，回收期为2年可认为是合理的。管道系统阻力不变，随着转速的下降，在调节流量过程中几四、结束语乎没有节流损失，调节效率最高。因此与一般的定速运转的水泵调速运行的最终目的是为了节能，但是，实现调速电机相比，改用根据所需要的水量调节转速的水泵，就可以运行的过程必须以安全运行为前提。在我国，发电量的大大地节约电能。水泵的节电能力可从变速前后的转速的60%—70%用在了电动机能耗上，电动机中有90%的交流电3次方之比估算出。动机。应将交流电机的调速节电作为重点措施认真推广。变频调速是最理想的高效调速节能技术，为节能的重要手段和（二）应用于泵站运行管理中通过变频调速技术在水泵控制中的科学应用，可以实现重大措施。制约变频调速式水泵广泛应用的重要因素是其较各供水泵站流量的相互协调，使水泵始终在高效区工作，从高的初投资，但从长远发展角度看，变频调速式水泵的应而达到节能的目的。泵站的节能，节电，降耗等问题在应用用，既可以降低企业自身的设备运行成本，又可缓解国家电变频恒压供水改造以后都有了巨大改善和飞跃；在逐步形成力资源紧张的状况，具有广泛的企业效益和社会效益。的泵站集散监控系统中，通过对泵站统一管理和及时操作，【参考文献】[1]《给水排水设计手册》.[2]姜乃昌.《水泵及水泵站》.浅谈汽轮机空气强制冷却张秀芹，韦忠强（黑龙江省嫩江县黑宝山煤矿发电厂，黑龙江嫩江161449）【摘要】针对汽轮机停机后需加速冷却的问题，提出有效、快捷冷却汽轮机汽缸的快速冷却技术，以缩短检修工期及提高机组利用率。【关键词】汽轮机；空气强制冷却；实践【中图分类号】F407.471【文献标识码】A【文章编号】1672-996X（2008）09-0023-01现代高参数大容量机组汽缸外部都具有绝热性能良好的（6）监视汽缸温度有下降趋势（每30分钟对所有缸温保温层。加强汽缸保温对减少散热损失和减少汽缸各部分温及胀差抄表一次）。差的效果十分明显，但在检修停机后自然冷却过程中，由于（7）保证汽缸法兰两测温差不大于20℃。汽缸散热条件差、热容量大，温度下降很慢，需要很长的冷（8）使汽缸温度降至150℃。却时间。一般采用自然冷却缸温到150℃以下，需6-7天时间（9）汽缸缸温下降速度为6-8℃/小时。（与机组容量、参数、保温条件及停机时汽缸温度水平等因（10）根据缸温下降情况适当调整轴封。素有关），与检修工期产生矛盾，使机组的可用率降低。（11）用开大冷却抽汽器进汽门或空气门的方法来控制现代各电厂大多采用滑参数停机来降低停机时汽缸的温空气量。度水平。但滑参数停机时控制主蒸汽、再热蒸汽温度较困2、停止空气冷却时的措施难，有时汽温由较大波动，甚至发生汽轮机进水事故，另关闭冷却空气门，停止冷却抽汽器；停止轴封送汽，开外，为控制降温速度在规定范围内，滑停时间较长，机组低启真空破坏门；停止凝泵运行，开启所有疏水门，关闭法兰负荷运行时间长，对经济运行和锅炉稳燃不利，为保证锅炉加热气门；打闸，关闭高中压调门及上下段隔板；停止高压稳定燃烧需投用助燃油有时可达几十吨，滑参数停机只能使油泵，投交流油泵。汽缸温度降低到一定水平，一般到300℃左右，停机后缸温3、注意事项（1）高压缸温度范围在300℃以下投入汽缸冷却，速度还会回升，而从满负荷汽缸温度自然冷却到300℃所费时间小于6-8℃/小时。只占整个自然冷却时间的20%左右，故滑参数停机并不能解（2）严密监视高低压缸胀差变化情况，排汽温度不应决停机后长时间等待冷却的问题。超过130℃，否则停止低压缸轴封送汽，当温度降至120℃停机后采用必要的内冷却方式加速汽轮机的冷却，对缩时，重新投入低压缸轴封送汽。短停机后的等待冷却时间十分有效。洛阳双源热电有限责任（3）对转子的相对膨胀加强监视，在高压转子胀差小公司#1机（汽轮机型号：ΠΤ-140/165-130/15-2，俄罗斯于0.5mm以下时，只使用法兰螺栓空气冷却系统。当高压转乌拉尔汽轮机厂制造）停机后，高压内上缸温度降至300℃子胀差不小于0.5mm时，可同时进行汽机通流部分的冷却工时，采取空气强制冷却汽轮机以加快汽轮机的冷却。对关键作。环节、注意事项、冷却速度、控制的空气量、系统的检查等（4）当高压转子相对膨胀等于-1.3mm时，停止汽机通进行了详细地论证。流部分的冷却，保持高压缸法兰加热系统的冷却。当转子相一、空气强制冷却为保证机组大、小修顺利进行，根据汽轮机运行状况，对膨胀为-1.0mm时，重新投入通流部分冷却。在必要的情况下，采用空气强制冷却汽轮机以加快机组的冷（5）冷却过程中，如汽缸和法兰的最大温差达到75℃却。强制冷却汽轮机的持续时间不超过26-28小时，高压汽时，则停止法兰冷却系统。缸的温度降到可以打开汽缸为止。汽轮机停机后，为加快汽（6）在冷却过程中，同时监视左右法兰对应点的温差轮机冷却应采取以下措施：不应超过20℃，否则应采取措施。（7）当高压内缸温度降至150℃以下时，停止冷却抽汽1、强制冷却的技术要求（1）强制冷却汽轮机持续时间一般不超过26-28小时。器，停轴封系统。（2）高压内上缸温度在300℃以下才能投入强制冷却。为保此项工作的安全进行，要求工作中认真操作，巡视（3）在冷却过程中，冷却速度为6-8℃/小时。检查一定要到位，发现异常及时汇报、及时处理。#1机停机前，汽机检修人员需在前箱北侧加装膨胀指示器，在#1-6瓦2、需投运的设备（1）循环水泵，并且凝汽器要通有循环水；加振动自动检测装置连续检测。汽机运行人员在停机前应对（2）凝结水泵；所有数据认真抄录一次。（3）高压油泵；三、效果（4）轴封抽汽器；通过分析比较以上几种快速冷却方式，空气快速冷却以（5）轴封系统；加热后的空气作为冷却介质，由于具有低的放热系数，加热（6）冷却抽汽器；到合适的温度可减少对汽轮机金属部件的热冲击，连接系统（7）连续盘车。简单，操作简便等优点。据有关资料表明，目前国内外大多数电厂已采用或准备采用压缩空气法实现停机后的快速冷3、系统检查（1）主凝结水再循环门开启调整水位。却。用实例分析利用压缩空气进行快速冷却的安全性，并提（2）检查下列阀门应关闭：电动主闸门，真空破坏出投用快冷系统的操作及注意事项，最后对使用这一方法的门，高低加空气门，#1、2热网加空气门，法兰加热装置疏效益进行了分析。在强制冷却过程中必须尽量降低汽轮机部水至#2热网加疏水门，轴封漏汽管道上的疏水门，电动主闸件寿命损耗，应严格控制冷却速度，冷却系统及操作力求简门前后疏水门及启动旁路疏水门，高加及低加疏水至凝结器单，防止产生过大的温差、胀差及变形。疏水门，导管疏水、自动主汽门前疏水、启动旁路疏水至疏在以往额定参数下停机后，汽轮机自然冷