某地電廠的綜合泵房共有9臺水泵,其中有3臺工業(yè)水泵,2臺消防穩(wěn)壓泵,2臺消防泵,2臺生活水泵。而工業(yè)水泵承擔著我公司兩臺5萬KW汽機,兩臺額定蒸發(fā)量220T/H鍋爐生產(chǎn)用水的供水任務,工業(yè)水泵的型號:250SSK468/54,流量:468m3/h,揚程54米,轉(zhuǎn)速1470 r/min,配用功率110KW;配用電機型號Y315S-4B3,電壓380V,電流201A,轉(zhuǎn)速1480 r/min.建廠初期由于設計問題,全部采用工頻運行。為了保證生產(chǎn)的可靠性,各種水泵在設計配用動力驅(qū)動時,都留有一定的富余量。電機不能在滿負荷下運行,除達到動力驅(qū)動要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成電能的浪費,
由于燃煤機組發(fā)電成本越漲越高,為了節(jié)能增效,公司采購了2臺SKI系列變頻器(Variable-frequency Drive,VFD),對供水量最大的工業(yè)水泵進行節(jié)能改造??刂品绞綖?#工業(yè)水泵使用一臺VFD,2#和3#共用一臺VFD控制。一臺VFD設一臺壓力變送器,壓力變送器把工業(yè)水泵出口母管壓力信號轉(zhuǎn)換成4---20mA電流信號送到VFD。VFD根據(jù)變送器提供的電流信號自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速,從而維持生產(chǎn)需要的供水壓力,形成一個閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)。改造完成后,工業(yè)水泵的控制系統(tǒng)不僅很好的完成了公司生產(chǎn)用水的任務,而且給公司節(jié)約了大量的能源,
節(jié)能效果可按GB12497《三相異步電機經(jīng)濟運行管理》強制性國家標準實施監(jiān)督指南中的計算公式計算:采用閥門調(diào)節(jié)流量對應電動機輸入功率P1V與流量口的關系為
P1V=[0.45+0.55(Q/QN)2]P1e
式中P1e——額定流量時電動機輸入功率,kW
QN——額定流量,m3/h
工業(yè)水泵采用變頻調(diào)速后節(jié)電率Ki為
Ki=1-(Q/QN)3/[0.45+0.55(Q/QN)2]
低壓配電系統(tǒng)運行電壓380V,電機實際運行電流201A,水泵電機功率l10kW、極數(shù)4極、實際出力為55%~83%,取Q/QN=0.69得
Ki=1-(Q/QN)3/[0.45+0.55(Q/QN)2]=1-0.693/(0.45+0.55×0.692)=0.5385
P1e=1.732×380×201=132kW
P1V=(0.45+0.55×0.692)×P1e=0.7119×132=94kW
通過水泵變頻器調(diào)速調(diào)節(jié)水量時相對閥門調(diào)節(jié)水量的節(jié)電率為0.5385。設備運行每年按300天計算。年節(jié)電量超過27萬kW?h。按電價0.55元/kW?h計算,年節(jié)約電費超過14.8萬元,技術經(jīng)濟效益可觀