电动给水泵变频改造与节能分析
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电动给水泵变频改造与节能分析
作者：韩靖
来源：《中国科技纵横》2015年第04期
【摘 要】宁夏六盘山热电厂是中铝宁夏能源集团有限公司独资建设的燃煤热电厂，装机容量为330MW×2，采用空冷技术，厂用电率设计值为9.35%。2010年两台机组投入商业运行，锅炉给水配用3台半容量电动给水泵，单泵电机额定容量6300kW ，运行方式两用一备，正常运行中给水泵耗电约占厂用电的45%左右。锅炉给水调节方式为电动机定速，液力耦合器离合式调节给水泵转速，虽然比电动机定速阀门节流调节能耗低，但液力耦合器的滑差功耗随着转速下降而反比增加，在机组负荷65%～100%之间，对应存在着35%～8%左右的功率损耗。实践证明，如果机组年平均负荷率在75%，给水泵有20%左右的节能空间。本文论述了进一步节能技术改造过程。
【关键词】 电动给水泵 变频 改造
为落实国家提出的节能减排政策，提高企业的经济效益，促进可持续发展，若按年6000可利用小时、平均负荷率76.7%计，根据锅炉各工况给水泵液调改变频节电率综合估算，全年可节电约1276万度，发电煤耗317g/kWh，折合标煤约4045万吨，经济效益十分明显。
用电动机变频调节转速技术替代液力耦合器调速，对2号机组给水泵的调节方式进行改造是必要的。
1 设备运行现状分析
六盘山热电厂锅炉给水系统配置3台半容量液力耦合调速电动给水泵，单台水泵电机额定功率为6300kW ，采用两用一备的运行方式。
1.1 给水泵液力耦合器调节存在滑差功耗
液力耦合调速电动给水泵是发电厂生产过程的主要辅机之一，因液力耦合器相对于“定速泵+调节阀”的控制方式有着无级调速的优点，我国在上个世纪八十年代开始从国外引进并逐步实现国产化，一段时期内广泛应用于200MW 和300MW 等级的机组中，但液力耦合器属于转差损耗型调速装置，在调速的过程中，转差功率以热能的形式损耗在油中，额外增加了能耗，因此其调速转换效率随着转速降低而下降，综合效率相对较低。图1中的液力耦合器效率曲线表明了液力耦合器的这种转换特性，从图中可以清楚地看到即便液力耦合给水泵能够利用转速调节方式控制给水量，但在变负荷工况下，尤其在低负荷时，如给水泵转速在液耦输出转速的60%工作时，液耦的能量损耗可达到42%左右。而社会需求电量的方式决定了发电机组绝无可能始终维持在90%ECR以上负荷运行。因此，在技术可行且不产生安全隐患的前提下降低电泵运行电耗是十分必要的。