永磁调速技术在供水节能领域的应用研究

2012•7（下）《科技传播》152应用技术AppliedTechnology永磁调速技术在供水节能领域的应用研究刘远，叶晓林中国石化集团北京燕山石油化工有限公司水务气体管理中心，北京102500摘要燕山石化水气中心全部设备主要以水泵和风机居多；目前大量的水泵通过节流阀门或挡板调节，节流损失大，效率低；阀门调节磨损或变形严重，导致系统故障率高，维护成本高。通过永磁调速的应用，在不影响生产的前提下，降低生产运行成本和提高设备使用效率具有很大的现实意义。关键词永磁调速；能耗；效率中图分类号TH132文献标识码A文章编号1674-6708（2012）71-0152-020引言燕山石化公司水气中心目前全部设备1860台，主要以水泵和风机居多；部分水泵通过节流阀门或挡板调节，损失大，效率低；阀门调节磨损或变形严重，导致系统故障率高，维护成本高。通过新技术的应用，实现降低生产运行成本和提高设备使用效率。1山口4＃泵改造前的设备运行情况山口泵站是中间泵站，共有4台水泵，并联设计，该泵站的作用是将周口泵站的水输送到胜利泵站。四台水泵参数如表1。电机离心式水泵水泵号额定功率（KW）额定转速（rpm）额定电压（KV）工作电流（A）轴功率（KW）效率（%）额定流量（m3/h）扬程（m）1、2、344014506513148012607543001480634.525077.579290表1山口泵站四台离心式水泵参数表山口泵站的运行报告显示实际工作参数如表2。实际流量变化范围出口压力变化范围80%实际工作流量700m3/h~1000m3/h0.65MPa~0.75MPa800m3/h表2山口泵站实际工作参数2山口泵站4＃泵工作点与功率分析A点是永磁调速技术改造前水泵的操作点，阀门必须调节增加管道阻力后使水泵运转在A,A-1（800m3/）,A-2（1000m3/h）之间。B点是永磁调速技术改造后水泵的操作点，阀门全开水泵转速调低至1350rpm使水泵运转在1100m3/h的流量。A点功率需求=（792x90）/（366x0.7）=278.2kW（因阀门调节，水泵效率降低为70%）。A-2点功率需求=（1000x80）/（366x0.75）=291.4kW（因阀门调节，水泵泵效率降低为75%）。B点功率需求=（1100x60）/（366x0.8）=225.4kW（因阀门全开，水泵效率升高为80%）。所以，永磁调速技术改造后水泵的流量可以放大到1100m3/h同時可以降低功率损耗。采用变速调节流量的情况下，不再产生关阀所产生的阻力，在出口压力不变的情况下，扬程下降会使流量增大。3节能效果分析山口泵站到胜利泵站的落差为60m，需要用水量长期在每小时800m3左右，最大水量每小时1000m3。由于永磁调速技术采用改变水泵转速调节水量，泵工作曲线与永磁调速器工作曲线叠加使泵的效率得到大幅度提高。从每月的运行记录中摘取其中一天的运行情况进行数据分析。忽略极端最大和最小流量工况，分别选取实际工作中小时流量为536m3、605m3、673m3三种工况，按照运行状态时间比例为30%、40%、30%进行分析计算。实际转速110012001300流量536605673扬程53.461.971.3功率135.7162.6191.8节能率38.3%26.1%12.8%实际功率220.0220.0220.0设备能耗35.531.123.5表3由此计算出节能效果如表4。各工作点流量百分比时间%流量扬程功率改造后电量%m3/hrmBKW10KKW-h工作点百分比0792.090.0250.00.0053668%30535.753.4135.732.5860576%40605.461.9162.652.0467385%30673.271.3191.846.02总节能费（万元）30.30（万元/年）25.8%130.64表4每年节能费用合计为30.3万元人民币。4结论永磁调速技术是一项突破性新技术，是专门针对风机、泵类离心负载调速节能的适用技术。它具有高效节能、高可靠性、无刚性连接传递扭矩、可在恶劣环境下应用、极大减少整体系统振动、减少系统维护和延长系统使用寿命等特点。尤其是其不产生高次谐波且低速下不造成电机发热的优良调速特性更使作者简介：刘远，助理工程师，工作单位：中国石化集团北京燕山石油化工有限公司水务气体管理五供水车间工作，从事循环水设备运行及相关技术工作叶晓林，工程师，工作单位：中国石化集团北京燕山石油化工有限公司水务气体管理中心，职务：生产技术部主管，从事循环水生产运行及相关技术工作（下转第98页）7月下_v3.indd1522004-10-119:51:522012•7（下）《科技传播》98基础科学BasicScience212dnλ=π（3）PnkT=（4）1122dTZ