循环水系统中应用变频调速技术的优势分析

循环水系统中应用变频调速技术的优势分析李平株化集团诚信有限公司销售部412004摘要:循环水系统在电厂行业发挥着重要作用，但耗电量大，加上运行方式的不合理，常常出现一些问题，难以达到理想效果。为了节约电能，避免资源浪费，必须引进新方法。经过长期的发展，计算机技术逐渐成熟，已深入每一-个行业， 同时自动控制技术也有了相应的进步，变频调速技术在此基础上兴起，若用于循环水系统，定能取得节约用电的良好效果。关键词:循环水系统;变频调速技术中图分类号: TM344.6文献标识码: A文章编号:0引言在工业生产中，像电泵、水泵之类的大功率设备是重要的耗电主体,每年的消耗量要占据很大一部分，但对其能源的利用率非常低。鉴于如此大的不平衡的现状，我国的能源利用效率急需提升。为此，相关部门提出了诸多解决方案，这些方案从各个方面都进行了不同的考虑，引进新技术是其中很关键一项， 新的技术必须要达到合理用电、节约用电的要求，变频调速技术无疑是最佳选择。变频调速技术有着十分优越的调速功能，工作效率高，能起到很好的效果，且适用面积广泛，凭借诸多优势在全世界范围内都得到大力普及。1影响循环水水质的因素在循环水运行期间，水质是不断变化的，这必将引起运行工况的变化，而循环水处理就负责对循环水水质的控制，以保证系统能够正常运行。引起水质发生变化的因素通常有以下几点:1.1系统工艺工况、流速和水温等和系统工艺有着密切关系，相对来说，它们比较固定，在进行项目工艺设计时，其数据信息就已明确。水温影响着系统的结垢或腐蚀，流速对系统的水力工况有着重大影响，且和系统腐蚀也存在一定的联系。 该因素属于静态因素。1.3补水水质补水中含有许多溶解性物质、胶体以及悬浮物，它们在循环水系统运行中，易使系统出现菌藻滋生以及结构或腐蚀等问题。由于补水水质通常在不断波动，因此它属于动态的影响因素。1.4气象环境冷却塔是一种为循环水系统进行冷却作用提供冷源的装置，借助空气和水实现热量交换，以使温度有所下降。空气质量和大气气温及湿度是不固定的，在不同的季节有不同的表现，这种变化引起系统的水质也跟着发生变化，再加上受富营养源作用的影响，系统极易出现菌藻滋生的状况。这种影响因素也是动态的。1.5排污控制由于在循环水运行期间，水质不断波动，常会出现菌藻滋生、结垢腐蚀等现象，随之而产生的铁锈等杂质容易引起二次污染。此影响因素也是动态的。2变频调速技术及其优势从上述分析中可知，循环水系统在运行中不但耗电量大，而且水质也难以得到保障,交流变频调速技术在节电以及改进产品质量方面有着诸多优势,且解决了许多直流调速无法解决的问题。其中，作为交流调速的基本技术，变频调速技术近中国煤化工快。它涉及计算机、信息控制、以及电力电子等多个学科领域，相MHCNMH G完善的体系，成为了一门独立学科。变压器实现了对电流电压的改变，促进了电力行业的进步，但是尽管经历了长时间的发展，对交流电而言，其频率很少变动，多数时候都是--个固定值。变频调速技术的基本功能就包括对频率的改变,从而能够提高对资源的利用率。其优势主要体现在以下几个方面:2. 1节约电能在各类生产中，电泵和风机等设备不但应用范围广，而且消耗的电能最多。为改变这- -现状，传统的做法是借助阀门或者挡板对其流量进行适当调整，结果造成资源的大量浪费。而变频调速技术的兴起，改变了了传统做法的不合理性，有效的实现了节能目的。2.2安全方便变频调速系统投入使用后,广受欢迎，因为其技术简单，操作起来十分容易，无需经过专门训练，工作人员很快就能得心应手。且运行状态良好，稳定性和安全性都得到了很好的保证。水泵的使用力增强，只需按时做常规的维修，很少出现抢修等重大问题，使得水循环系统能够顺利进行。2.3提高生产率变频调速技术的引进,即便在负载不同的状况下,也能根据具体情况选出最适应的转速;且对加工工艺有莫大帮助，使其最佳转速有了保证;此外， 还能借助低速增加停车工作的高精度，使生产过程的间歇时间大幅缩短，从而提高企业的生产率。2.4提高产品质量例如加工机械可选择加工对象的最佳速度;运输带生产机械可达到平滑的加、减速;造纸、塑料生产机械可满足高精度的转矩控制等,完全可以达到甚至超过直流电动机系统的性能指标。3计算实例以某电厂350MW 单元制机组为例，对其循环水系统进行变频调速改造后的效益做了简单计算。该机组采用2台立式固定叶混流泵，电动机的额定功率为1130kW，该系统的冷却水调节是通过调整水泵数量等方式实现的。运用变频调技术进行改造，其方案一是对一台泵进行调速改变，另一台则保持原来的速度大小;方案二是两台泵都进行改变,以同性能泵的方式并联运行。前者只需投资一台变频器，后者则是两台，稍微高些。对循环水入口温度及额定主蒸汽流量进行考虑，依次对;两种方案进行计算，其变化状态如图11 6001 4001 2001 000力案28006004002001020 25t/9:上图中，纵坐标表示的是每小时节省的功率，横坐标表示的是循环水的入口温度。从中对比可以看出，方案2的节能效果更好些。温度越高，两种方案的节能效果越低，并逐渐接近，当温度升到20C时，最佳循环水量已满足两台水泵并联定速运行时的流量，无需再做调整，当温度超过20°C时，节能效果为0.在冷端系统及其他设备都处于正常状态下，机组每月运行500h，收益按当年平均循环水入口温度计算。按照市场价格，电价0.35/kW. h,变频调速装置投资为2000元/。计中国煤化工算结果如表1、表2。TYHCNMH G表I 循环水系统改造后年节约电量比较月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月平均水温/C1.4 3.1 11.4 16.0 19.6 22.1 24.5 22.4 20.7 14.4 7.6 4. I方案1/(10'kW.h) 55.5751.48 22.98 8.37 1.19 0.00 0.00 0.00 0.00 12.96 36.76 48.58方案2/(10'kW.h) 77.39 71.78 30.18 9.72 0.88 0.00 0.00 0.00 0.00 15.95 50.36 67.65表2投资回收期比较年总节约电量/ (10'kW. h)年总收益/10*元|投资/10'元投资回收期/a方案1237. 9183.272262.7方案2323.90113.364523.9从表中可知，6~9月，最佳循环水量已满足两台水泵并联定速运行时的流量，无需再做调整，节能效益为零; 11~2 月节能效果最佳。通过数据对比可知，方案2的年总收益要高于方案1。4结束语鉴于循环水系统的重要性，必须做好相关工作，对其出现的问题采取相应的解决措施。由上述分析可知，变频调速技术自诞生以来就在诸多领域得到了广泛应用，而且随着技术的不断完善和成熟，在节约电能方面取得了良好效果。这是门具备节能特点的高新技术，为适应不断变化的电力系统，有必要进行推广”，并不断提高整体水平，从而加快生产效率，提高产品质量。参考文献: .[1] 王强，樊睿源，陈立军，连海军，杨善让.电厂循环水泵应用变频技术的节能分析[J].吉林电力，2006, 17 (3): 172-175[2]张凯.变频技术在电厂循环水泵中的应用[J].能源与节能，2012,37 (8): 218-220[3]张承慧，程金，夏东伟，崔纳新.变频调速技术的发展及其在电力系统中的应用[J].热能动力工程，2003, 29 (5): 187-189[4] 高峰.浅谈变频调速技术的推广应用及常见故障处理[J].科技致富向导，2012, 24 (33):171-174[5]任永强.循环水系统处理简议[J].给水排水，2006, 17 (S1): 201-2046]刘鹏.我国集中式采暖系统循环水护理技术研究及应用[J].给水排水动态，2012, 38(2):187-190中国煤化工YHCNMH G