电厂闭式水泵永磁调速器改造的经济效益分析

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1、第37卷第3期华电技术Vo1．37No．32015年3月HuadianTechnologyMar．2015电厂闭式水泵永磁调速器改造的经济效益分析赵勇，张春杰，王刚，杨金发，周丽萍，李文武(1．华电国际电力股份有限公司莱州发电厂，山东莱州261400；2．南京理工大学机械工程学院，南京210094；3．南京艾凌节能技术有限公司，南京211122)摘要：闭式水泵通常采用阀门来调节流量和压力，导致大量的能源浪费。永磁调速和变频调速是目前常用的水泵调速节能技术，两者节能效果相当。从长期运行的角度来考虑，永磁调速器改造获得的经济效益比变频器更高，且能

2、够提高系统的可靠性。华电国际电力股份有限公司莱州发电厂选择永磁调速器对闭式水泵进行调速节能改造，以控制水泵的流量和压力，减少能源浪费。改造后，闭式水泵运行更加稳定，耗电量显著减少，达到了预期的效果。关键词：闭式水泵；永磁调速器；变频器；选型；经济效益对比；节能改造中图分类号：TK223．52：TK018文献标志码：B文章编号：1674—1951(2015)03—0038—04动和冲刷¨J，造成设备损坏。永磁调速技术能根据1问题的提出用户的需要和现场的工况自动调节水泵转速和电动目前，离心式负载的节流调节方式已逐渐被调机输出功率，从而达到流量调节

3、和节约能源之目的。速调节方式所取代，常用的调速方式主要有液力耦本文详细介绍了永磁调速器的选型过程和改造内合调速、变频调速和永磁调速等。液力耦合调速属容，并从节电的角度分析了永磁调速器改造产生的于低效的调速方式，转差损耗大，调速范围有限，调经济效益。速精度低，容易漏液，虽然初始投资相对较低，但维2永磁调速器的选型过程护复杂且费用较高⋯，需要经常更换液压油，该调节方式已逐渐被淘汰。变频调速是当前电动机调速2．1变频器与永磁调速器的投资费用对比节能比较流行的一种电气调速技术，节能效果显著，变频器采用复杂的电路拓扑将数以万计的电力调速精度高。永磁调速

4、技术是近几年新开发的一种电子元器件串联和并联，实现对高压电动机的输入高效、无污染电动机调速技术，该调速技术专门针对频率和输人电压的改变，从而实现电动机的转速变风机、泵类等离心负载进行调速，具有高效节能、高化，属于电气调速。在对风机水泵系统进行变频调可靠性、可减小系统振动和环境适应能力强等优点，速改造时，初始投资主要包括3方面的费用：(1)变它已成为许多高耗能企业节能改造的首选。为此，频器主体设备；(2)辅助性设施，其中包括变压器、华电国际电力股份有限公司莱州发电厂(以下简称滤波器、控制装置、电缆和照明设施等；(3)基础设莱州电厂)在闭式水泵电

5、动机节能改造时仔细考察施建设，建造专门的空调房间，以满足变频器对环境了变频调速和永磁调速两种电动机调速节能技术。和温度的要求。莱州发电厂每台机组配1套闭式水循环系统，永磁调速器采用导体转子与永磁转子相互作用为发电机氢冷却器、小汽机冷油器、炉侧风机油站等传递运动和扭矩，通过调节啮合面积的大小实现负重要机组辅助设备提供冷却水。其基本流程为：除载调速，电动机转速保持不变，属于机械调速。永磁盐水一闭式水箱一水泵一闭式水热交换器一闭式水调速器改造的初始投资除了永磁调速器主体设备之用户一水泵进口。在实际工程设计中，通常按照最外，还需购买辅助设备，包括冷却

6、系统、电缆和控制大需求配备水泵并留有一定裕量。在实际运行装置。永磁调速器安装在电动机和负载之间，改造中，水泵流量随季节温度和系统负荷的变化而变化。时需重新建造基础，同样要投入资金。因此，在春秋季节，尤其是在冬季，水温较低，闭式循变频器的使用年限为1O年，用于变频器散热的环水裕量很大J，常采用调节阀门开度的方式来控空凋使用寿命为10～l2年，永磁调速器使用寿命为制闭式水压力和流量。这种控制方式会导致节流损2O年，安装基础在20年内基本不需改造，总投资金失J，使得大量能源浪费，同时还容易产生汽蚀、振额=主体设备×台数+辅助设备×套数+基础建设费用

7、。收稿日期：2014—09—26；修回日期：2014—12—08为直观比较两者的投资，以20年为1个周期，第3期赵勇，等：电厂闭式水泵永磁调速器改造的经济效益分析·39·500kW变频器和永磁调速器具体费用见表1。6～10年后，就进入了故障频率的高发期，经常出现从表1数据可以看出，单台变频器的投资低于元器件烧坏、失效、保护停机功能频繁动作等故障现永磁调速器，但变频器中的电子元器件老化快，使用象。一旦发生电气故障，需要专业技术人员进行维寿命短，而永磁调速器的机械零部件使用寿命则相修。由于故障的不可预见性，故障排查困难，维修难对较长。因此，在相同

8、使用年限下，永磁调速器的总度较大且费用较高。另外，在变频器发生故障时，为投资低于变频器。了确保快速修复设备，变频器的备件通常要备全，这2．2变频器与永磁调速器的节能