广东南方水泵丨关于永磁调速在电厂凝结水泵节能改造

永磁调节技术在电机传动节能方面的可行性、经济性。为电厂高压电动机在凝结水系统的节 能改造应用方面提供了相关数据。

一、设备现状及改造必要性

1、设备现状

某厂汽轮机为哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机。每台机组配置凝结水泵两台。一台工作，一台备用。系统采用传统的配置,凝结水通过凝结水泵升压后，经过轴封加热器、4台低压加热器后送入除氧器，在轴封加热器出口设置除氧器水位主、辅调节阀(并列两个气动阀），用于控制除氧器水位。

从凝结水泵DCS参数表可以着出，即 使机组在满负荷情况下，除氧器水位调节 阀60箱左右运行，50%到100%负荷间压损差均为2-3MPa,说明阀门一直在节流状态，节流损失较大。

2、改造必要性

(1)汽水系统设计参数偏大，出口扬程偏高，凝泵的出口压力偏大，流量偏高，造成浪费。

(2)原凝结水流量和压力是通过调整 凝结水主副调节阀开度实现的，由于凝泵容量本身有较大裕量。

(3)6kV凝泵电动机非软启动，启动瞬间冲击电流大，对电机绝缘造成一定损 伤，缩短电机使用寿命。

(4)工频运行方式下，凝泵出口母管压力较大，随着负荷的变化,一般在2.9~3.5 MPa之间，造成凝结水母管节流损失大，低负荷工况下能源浪费巨大。

因此进行凝结水泵永磁调速改造可获得节能效果，满足节能规划要求，能明显降低厂用电率。在运行过程中能同时降低转速和压力，有效减少了设备磨损、延长了设备和管路寿命、降低了故障率。

二、节能依据和方向

节能依据：

(1)交流电动机的调速方式，可以从 以下公式分析：

n=60f(l-s)/p

n―电动机转速

f―电动机定子供电频率 p―电动机极对数

S一电动机转差率

由上式可知，如果均匀的改变电动机定子供电频率，可以平滑的改变电动机的同步转速，在改变供电频率的同时，还需维持电机磁通恒定，即保持电动机的输出力矩不变。因此,在电动机的调速过程中,应保持定子供电电压和频率的比值U/f为一定值。改变频率的调速属于转差率不变、同步转速和电动机理想转速同步变化下的调速。所以，变频调速的调速精度、功率因数和效率都较高，容易实现闭环控制。

(2)依据相似定律和东莞南方水泵的特性曲线。凝结水泵的流量、扬程和功率的变化与转速呈对应比例关系如下：

水泵的流量(Q)与转速成正比：Q2/Q1=N2/N1

水泵的扬程(H)和转速的平方成正比：H2/H1=(N2/N1)2

水泵的功率(P)和转速的立方成正 比：P2/P1=(N2/N1)3

因此，当水泵在运行时，根据工艺对 循环流量的要求，如果是通过调节循环流 量管阀门的开度，实际上就是广东南方水泵在特性曲线下运行时，由于管道阻力受阀门开启度影响而阻力增大，工况点沿特性曲线向左上移，实现流量减少但循环流量压增大。当循环流量管的闸阀变一个开度，即改变了管网中的阻力系数，管网的特性曲线就发生变化，当闸阀开度变大时，管道中的阻力系数减小，管网特性曲线右移；当闸阀开度变小时，管道中的阻力系数增大，管网特性曲线左移。调节阀调节时，工况受管道阻损加大而造成流量减少，但扬程沿效率曲线上升，管道压力增大较易造成局部系统或部件损坏等不安全因素，同时系统运行而不在经济范围内工作，实际上此时的电机能耗有所减少，但没有达到最佳的节能效果。

当转速降低时，南方水泵厂凝结水泵的出口压力将减小,在不改变管道损失的前提下