循環水泵應用變頻器節能效果分析

付子恒（大慶油田有限責任公司技術監督中心）

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循環水泵應用變頻器節能效果分析

付子恒（大慶油田有限責任公司技術監督中心）

電廠循環水系統是按照夏季高溫及機組滿負荷狀態下進行設計，給機組運行留有足夠的負荷余量，電動機定轉速運行時，水泵即處于滿負荷運行狀態。因此，當環境及循環水量發生變化時，循環水泵無法及時有效地調速，造成水泵損壞及能源浪費。應用變頻器進行調速，可以根據負荷變化情況進行實時調速，連續調整水泵出力使機組保持經濟運行狀態，實現節能降耗。

循環水泵電動機變頻器節能

某電廠共有2臺發電機組，由2個循環水泵房對其進行循環冷卻。其中1#、2#泵房分別為1#發電機組及2#發電機組進行循環冷卻。正常生產情況下，1#泵房2臺循環水泵、2#泵房3臺循環水泵分別按照1臺工作、1臺備用及2臺工作、1臺備用的方式運行。2#泵房的循環水泵由于泵的真空度情況不好，現在實行3臺全運行的工作方式，發電水耗由11.57 t/104kWh上升到12.96 t/104kWh。循環水泵隨機組運行情況持續運行，由于發電機組負荷經常變化，因此，需要循環水泵流量能夠實現及時迅速調整。在同一負荷運行條件下，由于外部環境變化，夏季及冬季對循環水泵水量調節要求也不同，工頻狀態運行下的循環水泵無論從節能降耗還是機組安全經濟運行方面都不能滿足生產需要。

1　技術改造的必要性及依據

在電廠循環水泵上應用變頻調速技術可以有效解決循環水系統對發電機組負荷變化反映遲緩的問題，實現根據負荷及季節環境變化合理控制循環水量，使泵真空度維持在最佳水平。同時可以有效提高泵機組的運行效率，降低單耗及冷卻塔循環水蒸發量。

電廠循環水泵是離心泵，根據流體力學原理可知，離心泵的流量、揚程及軸功率與轉速之間存在一個比例關系，即比例定律［1］：

式中：

Q——離心泵流量，m3/h；

n——離心泵轉速，r/min；

H——離心泵揚程，m；

N——軸功率，kW。

由于電動機頻率與轉速成正比，因此軸功率與電動機頻率也存在三次方關系，見表1。

表1　循環水泵參數與頻率關系

根據上述原理可知，通過改變電動機頻率就可以改變循環水泵的軸功率。

實際改造過程中，需要同時兼顧發電機組凝汽器的真空度與循環水泵的電耗兩方面因素，通過變頻調速實現機組的經濟運行，從而達到節能降耗的目的。

2　節能效果分析

2014年，電廠對廠內2個泵房的循環水泵進行了變頻裝置改造，其中1#泵房安裝1臺變頻器，安裝方式采用“一拖二”的形式，即1臺變頻器帶2臺循環水泵，可以在2臺之間進行切換運行；2#泵房按照“一拖二”方式安裝1臺變頻器，另一臺工頻運行。通過對其改造前后進行現場比對測試，2臺循環水泵安裝變頻器后平均有功節電率為9.31%，無功節電率為47.40%，綜合節電率為8.98%，泵效率平均提高了4.81%，取得了較好節能效果，并有效提高泵機組效率，詳見表2。

表2　循環水泵應用變頻器節能效果對比

安裝變頻器之前，流量靠出口閥門開度控制，調節線性度差，在調節過程中和閥門阻流上消耗大量能源。安裝變頻器后出口閥門不需要頻繁調整，閥門開度保持在一個比較大的范圍內，通過改變變頻器輸出頻率來改變電動機轉速，達到調節出口流量的目的，可以很快滿足工況要求。

3　結語

使用變頻器解決了循環水系統“高能耗，低效率”的問題，同時使循環水系統能夠隨發電機組負荷及環境等因素的變化而及時做出反應，提高了泵機組效率，同時降低了電動機啟動電流，在機組經濟運行、電廠節能降耗方面起到了直接作用。

［1］楊祖榮.化工原理［M］.北京：化學工業出版社，2004：64-65.

大港油田零散天然氣回收工藝深化研究取得突破

一項能夠將零散天然氣快速、連續回收的研究成果，已經在大港油田得到廣泛應用。截至目前，已實現了7個井站零散天然氣的盡產盡收，減少了能源浪費和環境污染。

油氣井在開采、試油、排液等過程中會產生一定量的天然氣，氣量的多少和穩定性變化很大，一般情況下通過直接放空外排或點火炬燃燒處理，造成大量不可再生資源的浪費，而且對環境造成污染。傳統零散氣回收采用高壓充裝的工藝，每次需根據新井口壓力、環境特點、場地條件等做新的設備選型、平面布局等方案設計，設計周期和施工周期過程中造成了大量的能源浪費。為了更好地提高零散天然氣回收率，為零散氣回收提供技術支撐，大港油田天然氣公司立項開展了《油田開發零散天然氣回收工藝深化研究與應用》研究工作。項目組積極投入項目開發研究，多方調研，進行技術論證，確定了實施方案，完成了井場通用性方案研究；確定了設備平面布置方案和壓縮機、干燥撬等關鍵設備選型，實現了設備選型的通用性和易搬遷性，使回收工作更加簡易、高效；扎實開展了中壓直接充裝技術開發與應用，完成了中壓直充設備的選型等。

研究成果應用后，每個井場可縮短建設周期7天。目前，該究成果已在濱-90、房15-16和板深16-42等7個井場零散氣回收工作中得到了應用，讓零散天然氣的快速、連續回收成為可能，最大限度地降低了天然氣的排放，有效保護了自然環境。

零散天然氣回收工藝深化研究實施后，實現了零散天然氣的快速、連續回收，零散天然氣回收率達95%以上，最大程度地降低天然氣排放，保護自然環境，為節能減排與美麗礦區建設做出貢獻。

來源：中國石油網付亞榮供稿

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.10.016

2015-07-14）

付子恒，2012年畢業于哈爾濱石油大學（石油工程專業），從事油田計量檢定工作，E-mail：200851996@qq.com，地址：黑龍江省大慶市讓胡路區西賓路552號技術監督中心，163455。