變頻節能技術在高爐水泵房的應用

趙玉華

【摘 要】 本文主要介紹了水泵房系統運行中存在的問題與不足，通過實施變頻節能改造后，節能效果顯著。

【關鍵詞】 水泵房 變頻 節能

1 現狀

水泵房系統主要包括：電動機、被拖動裝置、傳動控制系統及管網負荷等。

目前水泵房系統存在的普遍問題是：電動機及被拖動設備效率低，系統匹配不合理，“大馬拉小車”現象嚴重，設備長期低負荷運行；系統調節方式落后，大部分泵類采用機械節流方式調節，效率比調速方式約低30%，節能潛力巨大，推行電機節能勢在必行。

2 可行性分析

（1）提高電機系統效率：推廣變頻調速等先進電機調速技術，改善泵類電機系統調節方式，逐步淘汰閥門等機械節流調節方式，合理匹配電機系統，消除“大馬拉小車”現象。

（2）優化電機系統的運行和控制：推廣使用變頻裝置、無功補償裝置等，通過過程控制合理配置能量，實現系統經濟運行。

隨著科學技術的飛速發展，應用使變頻器的節能效果更為顯著。它不但能實現無級調速，而且在負載不同時，始終高效運行，有良好的動態特性，能實現高性能、高可靠性、高精度的自動控制。相對于其它調速方式（如：降壓調速、變極調速等），變頻調速性能穩定、調速范圍廣、效率高，而且使用變頻器調速信號傳遞快、控制系統時滯小、反應靈敏、調節系統控制精度高、使用方便、有利于提高產量、保證質量、降低生產成本。

3 變頻調速節電的工作原理

在企業所使用的耗電設備中水泵等電機類負載占絕大多數。由于受到技術條件限制，這類負載的流量、壓力控制系統幾乎全部是閥控系統，即電機由額定轉速驅動運轉，系統提供的流量、壓力恒定，當設備工作需求發生變化時，通過調節出口閥門開度大小來調節負載流量、壓力，從而滿足設備工況變化的需要。這種控制方式使泵管壓差增大，而且出口閥門長期在水流沖擊作用下故障增多，壽命縮短，同時還會浪費大量的電能。從這類負載的工作特性可知，其電機功率與轉速的立方成正比，而轉速又與頻率成正比。如果我們改變電機的工作方式，讓它不總是在額定工作頻率下運轉，而是改由變頻調整控制系統進行啟?？刂坪驼{整運行，則其轉速就可以在0-2900r/min的范圍內連續可調，即輸出的流量、壓力也隨之可在0-100%范圍內連續可調，使之與負載的工作需求精確匹配，從而達到節能降耗的目的。

4 實施過程

1#高爐和3#高爐、5#高爐和6#高爐9臺立式高壓供水泵，全部都是離心式水泵，9臺高壓泵原來都是通過出水閥控制泵的出水量，出水口調節的目的是限制電機的輸出功率，防止電機長期超負荷運行而損壞，9臺高壓泵都不同程度的存在出口閥調節開度20%-50%，存在很大的電能浪費，需要進行節能改造。經過多次研究方案，決定采用一拖一型連接方式，其優點是，能夠盡最大程度地保持設備原有的性能，如：啟動、停機、仍可用原來的按鈕進行操作、所有表計及保護回路，可保持不變。變頻節電設備萬一發生故障可及時地切換到工頻方式運行，不會因變頻設備故障影響正常生產，節能效果顯著。

5 本改造的技術特點

參考文獻

[1]李良仁著.《變頻調速技術與應用》.電子工業出版社，第2版 （2009年7月1日）.

[2]朱云山.基于變頻調速技術的節能改造研究[D].華北電力大學，2011年.

[3]任艷君著.《電機及拖動基礎》.機械工業出版社，2011年.endprint

【摘 要】 本文主要介紹了水泵房系統運行中存在的問題與不足，通過實施變頻節能改造后，節能效果顯著。

【關鍵詞】 水泵房 變頻 節能

1 現狀

水泵房系統主要包括：電動機、被拖動裝置、傳動控制系統及管網負荷等。

目前水泵房系統存在的普遍問題是：電動機及被拖動設備效率低，系統匹配不合理，“大馬拉小車”現象嚴重，設備長期低負荷運行；系統調節方式落后，大部分泵類采用機械節流方式調節，效率比調速方式約低30%，節能潛力巨大，推行電機節能勢在必行。

2 可行性分析

（1）提高電機系統效率：推廣變頻調速等先進電機調速技術，改善泵類電機系統調節方式，逐步淘汰閥門等機械節流調節方式，合理匹配電機系統，消除“大馬拉小車”現象。

（2）優化電機系統的運行和控制：推廣使用變頻裝置、無功補償裝置等，通過過程控制合理配置能量，實現系統經濟運行。

隨著科學技術的飛速發展，應用使變頻器的節能效果更為顯著。它不但能實現無級調速，而且在負載不同時，始終高效運行，有良好的動態特性，能實現高性能、高可靠性、高精度的自動控制。相對于其它調速方式（如：降壓調速、變極調速等），變頻調速性能穩定、調速范圍廣、效率高，而且使用變頻器調速信號傳遞快、控制系統時滯小、反應靈敏、調節系統控制精度高、使用方便、有利于提高產量、保證質量、降低生產成本。

3 變頻調速節電的工作原理

在企業所使用的耗電設備中水泵等電機類負載占絕大多數。由于受到技術條件限制，這類負載的流量、壓力控制系統幾乎全部是閥控系統，即電機由額定轉速驅動運轉，系統提供的流量、壓力恒定，當設備工作需求發生變化時，通過調節出口閥門開度大小來調節負載流量、壓力，從而滿足設備工況變化的需要。這種控制方式使泵管壓差增大，而且出口閥門長期在水流沖擊作用下故障增多，壽命縮短，同時還會浪費大量的電能。從這類負載的工作特性可知，其電機功率與轉速的立方成正比，而轉速又與頻率成正比。如果我們改變電機的工作方式，讓它不總是在額定工作頻率下運轉，而是改由變頻調整控制系統進行啟?？刂坪驼{整運行，則其轉速就可以在0-2900r/min的范圍內連續可調，即輸出的流量、壓力也隨之可在0-100%范圍內連續可調，使之與負載的工作需求精確匹配，從而達到節能降耗的目的。

4 實施過程

1#高爐和3#高爐、5#高爐和6#高爐9臺立式高壓供水泵，全部都是離心式水泵，9臺高壓泵原來都是通過出水閥控制泵的出水量，出水口調節的目的是限制電機的輸出功率，防止電機長期超負荷運行而損壞，9臺高壓泵都不同程度的存在出口閥調節開度20%-50%，存在很大的電能浪費，需要進行節能改造。經過多次研究方案，決定采用一拖一型連接方式，其優點是，能夠盡最大程度地保持設備原有的性能，如：啟動、停機、仍可用原來的按鈕進行操作、所有表計及保護回路，可保持不變。變頻節電設備萬一發生故障可及時地切換到工頻方式運行，不會因變頻設備故障影響正常生產，節能效果顯著。

5 本改造的技術特點

參考文獻

[1]李良仁著.《變頻調速技術與應用》.電子工業出版社，第2版 （2009年7月1日）.

[2]朱云山.基于變頻調速技術的節能改造研究[D].華北電力大學，2011年.

[3]任艷君著.《電機及拖動基礎》.機械工業出版社，2011年.endprint

【摘 要】 本文主要介紹了水泵房系統運行中存在的問題與不足，通過實施變頻節能改造后，節能效果顯著。

【關鍵詞】 水泵房 變頻 節能

1 現狀

水泵房系統主要包括：電動機、被拖動裝置、傳動控制系統及管網負荷等。

目前水泵房系統存在的普遍問題是：電動機及被拖動設備效率低，系統匹配不合理，“大馬拉小車”現象嚴重，設備長期低負荷運行；系統調節方式落后，大部分泵類采用機械節流方式調節，效率比調速方式約低30%，節能潛力巨大，推行電機節能勢在必行。

2 可行性分析

（1）提高電機系統效率：推廣變頻調速等先進電機調速技術，改善泵類電機系統調節方式，逐步淘汰閥門等機械節流調節方式，合理匹配電機系統，消除“大馬拉小車”現象。

（2）優化電機系統的運行和控制：推廣使用變頻裝置、無功補償裝置等，通過過程控制合理配置能量，實現系統經濟運行。

隨著科學技術的飛速發展，應用使變頻器的節能效果更為顯著。它不但能實現無級調速，而且在負載不同時，始終高效運行，有良好的動態特性，能實現高性能、高可靠性、高精度的自動控制。相對于其它調速方式（如：降壓調速、變極調速等），變頻調速性能穩定、調速范圍廣、效率高，而且使用變頻器調速信號傳遞快、控制系統時滯小、反應靈敏、調節系統控制精度高、使用方便、有利于提高產量、保證質量、降低生產成本。

3 變頻調速節電的工作原理

在企業所使用的耗電設備中水泵等電機類負載占絕大多數。由于受到技術條件限制，這類負載的流量、壓力控制系統幾乎全部是閥控系統，即電機由額定轉速驅動運轉，系統提供的流量、壓力恒定，當設備工作需求發生變化時，通過調節出口閥門開度大小來調節負載流量、壓力，從而滿足設備工況變化的需要。這種控制方式使泵管壓差增大，而且出口閥門長期在水流沖擊作用下故障增多，壽命縮短，同時還會浪費大量的電能。從這類負載的工作特性可知，其電機功率與轉速的立方成正比，而轉速又與頻率成正比。如果我們改變電機的工作方式，讓它不總是在額定工作頻率下運轉，而是改由變頻調整控制系統進行啟停控制和調整運行，則其轉速就可以在0-2900r/min的范圍內連續可調，即輸出的流量、壓力也隨之可在0-100%范圍內連續可調，使之與負載的工作需求精確匹配，從而達到節能降耗的目的。

4 實施過程

1#高爐和3#高爐、5#高爐和6#高爐9臺立式高壓供水泵，全部都是離心式水泵，9臺高壓泵原來都是通過出水閥控制泵的出水量，出水口調節的目的是限制電機的輸出功率，防止電機長期超負荷運行而損壞，9臺高壓泵都不同程度的存在出口閥調節開度20%-50%，存在很大的電能浪費，需要進行節能改造。經過多次研究方案，決定采用一拖一型連接方式，其優點是，能夠盡最大程度地保持設備原有的性能，如：啟動、停機、仍可用原來的按鈕進行操作、所有表計及保護回路，可保持不變。變頻節電設備萬一發生故障可及時地切換到工頻方式運行，不會因變頻設備故障影響正常生產，節能效果顯著。

5 本改造的技術特點

參考文獻

[1]李良仁著.《變頻調速技術與應用》.電子工業出版社，第2版 （2009年7月1日）.

[2]朱云山.基于變頻調速技術的節能改造研究[D].華北電力大學，2011年.

[3]任艷君著.《電機及拖動基礎》.機械工業出版社，2011年.endprint