电动给水泵变频改造试验分析

张佳佳

（华电电力科学研究院中南分院，湖北武汉430000）

电动给水泵变频改造试验分析

张佳佳

（华电电力科学研究院中南分院，湖北武汉430000）

本文阐述了离心式水泵的工作特性，针对某电厂实际情况，介绍了离心式给水泵变频改造前后试验情况，并对试验结果进行分析。结果显示，水泵进行变频改造后取得了显著的节能效果。

给水泵；变频；试验

0 引言

电动给水泵耗电量占火电机组厂用电率的比例比较高，给水泵高电耗直接影响机组供电煤耗，影响发电成本。目前，以电动机为驱动力的水泵，采用变频器对电机进行调速是给水泵最佳的节能方法；同时，在水泵启动时，用变频器启动电机还可以保护设备安全，延迟启动时间。因此，对以其他方式控制的电动给水泵进行变频改造，是十分必要的[1]。

Combining the mathematical model defined by Eqs.(7)–(9),the transfer function of the motor section is

1 离心式水泵工作特性

离心泵的工作点是由水泵的工作特性与管道系统的阻力特性共同确定，控制曲线如图1所示。在图1中，n0、n1为不同转速下给水泵的流量-扬程曲线，即Q-H曲线；E、E1为管路阻力特性曲线。而其中的交点A0、A1、A2为泵的工作点，在此工况点，泵所供给的压头将全部消耗在管路系统所需压头中。由此可见，调节给水泵的Q-H曲线或管路阻力特性曲线均能改变泵的工作点。具体如下：

（1）在水泵Q-H曲线不变的情况下，通过调节装在管道上的阀门开度，变化输入流量，改变供水阻力。即阻力曲线DE→DE1，扬程H0→H1，流量Q1→Q0，运行工况点A0→A1。

（2）在管路阻力特性曲线不变的情况下，通过调节水泵的转速n来改变Q-H曲线，实现工作点的改变。即转速n0→n1，扬程H0→H2，流量Q1→Q0，工况点A0→A2[2]。

2 离心式水泵变频改造方案

某发电厂有2×330MW汽轮发电机组，每台机组配置三台50%额定容量通过液力偶合器驱动的电动给水泵，给水泵组配有由给水泵电动机同轴定速驱动运行的前置泵。本次对其中一台机组的A、B给水泵进行变频技术改造，即液力偶合器技术改造、高压变频器配套改造。

2.1 设备参数

给水泵电动机参数：型号YKS5500-4，额定转速1491r/min，额定功率5500kW，功率因数0.88，额定电压：6000V，额定电流611A。

给水泵参数：型号DG600-240I，进口流量536.5m3/h，扬程2312m，出口压力：22MPa。

液力偶合器参数：型号R17K·2，额定输入转速1490r/min，最高输出转速5425r/min，传递功率4800kW。

（1）变频改造配置方案

2.2 改造配置方案

3.1 试验条件和试验工况

节水增粮行动项目实施片区大多分布于干旱半干旱区域，多年平均年降水量在400 mm左右，水资源条件并不丰沛，生态较为脆弱，项目的推进与实施应综合考虑当地水资源实际状况，因地制宜，合理利用地表水、地下水。

（2）机组各项运行参数调整到满足试验要求范围内，主蒸汽压力、温度、机组负荷等各项参数保持稳定，试验工况下的参数偏差及允许波动值不超出表1中所给限值；试验期间，不得向凝汽器内补水。

型号：DHVECTOL-HFP5000；

额定电压：6kV；

额定频率：50Hz；

动稳定电流：40kA；

（1）热力系统在试验规定的热力循环下运行并保持稳定。

⑥争取将水资源费作为汉江中下游生态补偿的稳定资金来源。目前，国务院正在积极筹备出台“南水北调中线工程管理条例”，水利部也正在制定“跨流域调水管理办法”，南水北调中线工程水资源费的收取与使用是其中的重要内容。建议积极向中央呼吁，将收取的水资源费的部分资金采取中央财政转移支付方式用于对汉江中下游的生态补偿，解决汉江中下游治理工程运行费问题以及相关生态环境治理问题，并以条款的形式纳入上述条例与办法当中，使之成为汉江中下游生态补偿的稳定资金来源。

功率因数：0.97；

频率精度：±0.01%；

调速范围：5-50Hz。

另外，变频装置盘柜内有除湿设备和防凝露装置，能根据设备投停、监测参数的变化自动投入和退出。改造后的变频接线图如图2所示。

（2）冷却系统

线上活动。一是配合电台早晚上下班高峰节目互动话题，栏目设计有奖问答环节，制作播出访谈节目，三局相关人员分别上线，通过与受众第一时间互动达到政策法规宣传效果。二是制作“听众话国策”“大咖话国策”和“主播话国策”电台宣传视频。三是发动新媒体宣传，联合FM106.4经典车电台、慈溪发布、青春慈溪、慈溪卫生和计划生育、慈溪法治国土、慈溪环保微信公众平台跟踪报道，发布最新消息，拓宽宣传面和受众面。

变压器柜和功率柜分室布置，采用风道强迫外循环与空水冷与空调内循环冷却方式，在供水总管上设有反冲洗过滤器，在每个冷却设备上装有反冲洗装置。

（3）油系统改造方案

由于给水泵液力耦合器主油泵是由给水泵电机同轴驱动。给水泵电动机变频器改造后，电动机处于变转速工作方式下，将导致油压波动，须对油系统进行改造。

在偶合器设置外部供油系统，增加一台外置辅助供油泵，其入口通过截止阀与油箱连接，出口分两路：一路经恒压流量调节阀、截止阀与润滑油冷油器入口连接与润滑油泵并联；一路经恒压流量顺序分配阀、恒压流量调节阀、截止阀与工作油冷油器出口连接，与工作油泵并联。液力偶合器原监视、控制、冷却系统不动。改造后的油系统示意图如图3所示。

（4）前置泵运行方案改造

通过层次分析法确定招聘需求人数规模指标、招聘需求覆盖度指标和发布频率指标3个指标的权重，用来计算岗位紧缺度指数，通过计算，三者的权重分别是：招聘需求人数规模指标的权重为0.2583，招聘需求覆盖度指标的权重为0.6370，发布频率指标的权重为0.1047。最终，岗位紧缺度指数=100*（0.2583*招聘需求人数规模指标+0.6370*招聘需求覆盖度指标+0.1047*发布频率指标）。

给水泵电动机变频调速改造后，前置泵也会变速运行，可能会造成给水泵入口压力偏低从而引起汽蚀。因此，变频运行时根据最低转速高于给水泵最低流量对应转速的原则，设定最低频率，一般以25～30Hz为宜。

3 离心水泵变频改造对比试验

黄伟想对孙敬文说什么,傅正悄悄扯了他一下,对他使眼色,意思是,没事,他姐哄哄他就好了。黄伟没再说什么,跟着傅正离去。

效率：97%；

为提高变频器系统的整体效率，选用变频器为电压源型交-直-交，高-高结构，采用单元串联多电平方式，输出波形接近于正弦波，输出直接驱动电机，不需要滤波器或升压变压器，同时具有网侧谐波低的优点，具体参数如下：

表1 试验工况的最大偏差与波动

（3）将勺管开度固定在最大输出位置，通过手动方式改变变频器的运行频率，控制给水泵流量、扬程及转速在表2允许范围内。

硝基咪唑类对厌氧菌及原虫有独特的杀灭作用，与其他抗生素联合应用于临床的各个领域。由于它具有潜在的致癌、致畸、致突变作用和遗传毒性[13]，因此在兽药残留监控检测中需要寻求更加简单、快速、精确的检测方法。

岭北镇是个狭窄的山里小镇。整个镇就只有狭长的一条鞋带一样的路，我们岭北周村就在鞋带的中央。这条扭来曲去的鞋带一头通向金华，一头扑向绍兴。麻糍就是扯着这根鞋带出门。

表2 给水泵参数允许变化范围

（4）为保持再热汽温稳定，尽量不喷再热汽减温水，不得调整给水泵密封水。

（5）在相应负荷下，维持变频状态下A、B泵出口流量、压力和工频状态时一致，参数变化值控制在表2允许范围内。

（6）每个工况下，试验需稳定30min，方可开始。

国内示踪剂技术研究起步较晚，20世纪80年代国内开始利用该技术研究注入流体的流动特征及井间联通状况。进入90年代后，随三次采油规模的逐步扩大，示踪剂技术的研究和现场应用得到了更多的关注[10]。大庆油田[11]和胜利油田[12]相继开展了放射性同位素示踪剂和化学示踪剂的应用研究，在示踪剂的筛选、检测等方面取得了较多成果。

3.2 试验过程及结果分析

计算机网络是知识内容非常抽象的理论课程。为使教学内容更加直观，便于学生理解和掌握，采用了基于NS-3仿真的计算机网络教学方法。一方面运用在理论课堂，另一方面运用到实验课堂。该教学方法首先从大量网络知识点中选择重要且难以理解的知识点，然后用NS-3仿真工具实现，在讲授时结合仿真的动态效果，既开阔了学生视野，也增强了学生兴趣，使得枯燥的理论变得生动。学校不断丰富和完善NS-3的仿真教学，以构建完备的仿真教学资源。

分别在工频及变频状态下，选取170MW、200MW、230MW、250MW、300MW、330MW六个负荷点，进行A、B电泵双泵运行性能试验。考虑到不同组试验之间参数的波动，对采集的数据进行换算、修正后，试验结果如下。

图4反映了A、B水泵同时运行时，工频运行及变频运行两种方式下，不同负荷下的耗电量。从图4中可以看到，在相同负荷下，变频运行状态下耗电量显著低于工频运行状态下的耗电量；且在低负荷时，效果更为明显，在180MW时，变频状态下的耗电量为工频状态下的57.4%；另外，假定机组每年在230MW负荷点运行7200h，按每kW·h电量0.35元计算，每年将节省电费421.1万，经济效益较为可观。

图5反映了在变频运行状态下，A、B泵同时运行时的A泵效率、B泵效率及泵组效率。从图中可以看出，B泵效率明显高于A泵效率；泵组的效率介于A泵效率与B泵效率之间，且主要取决于低效率值。

4 结语

（1）相对于液力耦合器控制水泵的转速来说，采用变频控制方式，节能效果较为明显。

近年来物流业成为投资者瞩目的行业，大批资金流入这个洼地。我们看到，不少物流企业接受了A轮、B轮甚至C轮D轮的融资。这些说明现在物流业是个颇受钟爱的行业。目前不光是投行基金关注物流业，科技型企业也纷纷入局物流，媒体报道，谷歌、腾讯、百度、华为等科技型企业纷纷投入巨额资金研发物流相关领域、战略投资电商物流企业、布局全球智慧物流网络。这些财大气粗的巨擘将给物流业注入资金和技术，过不了多久，物流业会出现一个巨大变化，科技赋能在物流各个环节，物流也将实现智能化转型。

（2）变频控制方式下，双泵运行时，泵组的效率主要取决于效率低者。在实际运行中，要及时对低效率泵进行优化改造。

[1]黄鹏，等.发电厂给水泵变频改造实践与分析[J].信息化技术与控制，2014，24（4）：35-37.

[2]何赛.燃机电厂凝结水泵变频改造研究[D].广州：华南理工大学，2014.

Test Analysis of Renovation of Inverter of the Electrically Driven Feed Pump

ZHANG Jia-jia
（Zhongnan Branch of Huadian Electric Power Research Institute，Wuhan 430000，China）

This paper expounds the working characteristics of the centrifugal pump.Introduces the test before and after frequency conversion of the feed water pump in a power plant and and analyzes the test results.Result shows that the frequency conversion of the feed water pump has obtained the remarkable energy saving effect.

feed water pump；frequency conversion renovation；test

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2016.04.012

TM621.7

B

2095-3429（2016）04-0049-03

2016-05-09

2016-06-29

张佳佳（1987-），男，安徽亳州人，硕士，工程师，主要从事发电技术研究工作。