发电厂风机、水泵变频调速与液力偶合器调速运行比较

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1、万方数据第7卷第2期2007年6月上海应用技术学院学报JOI瓜NALOF辄ANGH叫1Nsrm玎E0FTECHN0Ⅲ0GYVd．7No．2Jm．2007文章编号：167l一7333(2007)02—0128—04发电厂风机、水泵变频调速与液力偶合器调速运行比较孙国琴(上海应用技术学院机械与自动化工程学院，上海200235)摘要：发电厂的辅机设备风机、水泵每年要消耗大量的电能，如能采用变频调速装置取代低效的液力偶合器或定速系统，则能获得巨大的经济效益。本文通过对液力偶合器和变频器两种调速装置的分析及性能比较，说明在风机、水泵类负载推广使用变频调速装置的重要性。关键词：液力偶合器调速

2、；变频调速；节能比较中图分类号：TM921．5l；TH137．331文献标识码：AAnOperationalComparisonofACDriVeandHydrauIicFIuidCOupI．ngCOntrOlIerinPOwerPlantBIOwerandPumpApplicatiOnSUNG缸伊qi扎(ScI啪1ofMecllanicala工1dAu衄mtionE嚼rle商ng，Shan曲aiInStituteofTechnoIogy，Sbanghaj200235，(抽m)Abstract：Au)【iliaryequipmentinp0Ⅵ嘲plaIlt，suchaSblowe

3、rsa11dpurnps，consumeslarge锄ountofelec—tricalenergy，butitcanbei瑚【pr()vedalotintemsofenergySavingande(D】∞micbenefitsiflowefficiencyhydraulicfluidcOuplingor∞nstantSpeedsystemcanbereplacedbyfrequency∞ntrolleddrivesyStem．ThearticleillustratestheimportanceofthefrequencycontrolleddrivesySt咖inblowera

4、ndpump印plicationbydataanalysis．Keywords：hydraulicnuid∞uplingspeed∞ntrol；frequency∞ntrdledSpeed；energy谢ng㈣parison在火力发电厂中，风机和水泵是最主要的耗电设备，而且这些设备都是长期连续运行或处于低负荷及变负荷运行状态，其节能潜力则更加巨大。据统计，全国火力发电厂配套电动机的总容量为15000Mw，年总用电量为520亿l【W．h，占全国火电发电量的5．8％。发电厂辅机电动机的经济运行，直接关系到用电率的高低。我国电厂大部分风机和水泵都采用定速驱动，只有少数风收稿日期：200

5、7—03—14作者简介：孙国琴(1959一)，女，工程师。机和水泵增设了调速装置，但一般采用液力偶合器调速，其运行效率较低，节能效果不明显。自20世纪80年代开始，国外电厂的风机、水泵已纷纷增设高压大功率变频装置，20世纪末国内少数电厂采用进口高压变频器对风机水泵进行改造，节能效果明显，但因进口高压变频器价格较贵，推广使用受到了限制。进入21世纪，国产高压变频器迅速崛起，现正以每年上百台的速度占领市场，万方数据第2期孙国琴：发电厂风机、水泵变频调速与液力偶合器调速运行比较这对于风机水泵的节能改造无疑起了很大的推动作用。1变频调速与液力偶合器调速的工作原理1．1液力偶合器调速原理液

6、力偶合器是一种利用液体(多数为油)的动能来传递能量的叶片式传动机械，安装在定速电动机(电动机由电网供电，即全速运行)与风机、水泵之间，达到平滑调节速度的目的。液力偶合器的核心部件是一对叶轮，它是通过控制工作腔内工作油液的动力矩变化来传递电动机能量并改变输出转速的。电动机通过液力偶合器的输入轴拖动其主动工作轮(称泵轮)，对工作油进行加速，被加速的工作油再带动液力偶合器的从动工作轮(称涡轮)，把能量传递到输出轴和负载，这样，可以通过控制工作腔内参与能量传递的工作油多少来控制输出轴的力矩，从而达到控制负载转速的目的。1．2变频调速原理异步电动机的转速表达式为孢：堕(1一。)(1)孢2—

7、—～l—sJ～lJp式中：．厂1为供电电源的频率(即变频器输出频率)，Hz；p为异步电动机的磁极对数；s为异步电动机的转差率。采用变频器调速时，电动机转轴直接与负载相连，而电动机由变频器供电，通过改变变频器输出频率(即改变电动机的供电频率)来改变电动机的转速。由于发电厂风机、水泵的电动机功率都很大，一般采用3kV、6kV供电，所以必须采用高压变频器进行调速运行。2变频调速与液力偶合器调速的节能比较电动机除本身功率损耗外，无论是变频调速还是液力偶合器调速，均存在额外的功率损耗。液力