某地電廠的綜合泵房共有9臺(tái)水泵,其中有3臺(tái)工業(yè)水泵,2臺(tái)消防穩(wěn)壓泵,2臺(tái)消防泵,2臺(tái)生活水泵。而工業(yè)水泵承擔(dān)著我公司兩臺(tái)5萬(wàn)KW汽機(jī),兩臺(tái)額定蒸發(fā)量220T/H鍋爐生產(chǎn)用水的供水任務(wù),工業(yè)水泵的型號(hào):250SSK468/54,流量:468m3/h,揚(yáng)程54米,轉(zhuǎn)速1470 r/min,配用功率110KW;配用電機(jī)型號(hào)Y315S-4B3,電壓380V,電流201A,轉(zhuǎn)速1480 r/min.建廠初期由于設(shè)計(jì)問(wèn)題,全部采用工頻運(yùn)行。為了保證生產(chǎn)的可靠性,各種水泵在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí),都留有一定的富余量。電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行,除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)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(fèi),
由于燃煤機(jī)組發(fā)電成本越漲越高,為了節(jié)能增效,公司采購(gòu)了2臺(tái)SKI系列變頻器(Variable-frequency Drive,VFD),對(duì)供水量最大的工業(yè)水泵進(jìn)行節(jié)能改造??刂品绞綖?#工業(yè)水泵使用一臺(tái)VFD,2#和3#共用一臺(tái)VFD控制。一臺(tái)VFD設(shè)一臺(tái)壓力變送器,壓力變送器把工業(yè)水泵出口母管壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4---20mA電流信號(hào)送到VFD。VFD根據(jù)變送器提供的電流信號(hào)自動(dòng)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(gè)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(wù),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(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理》強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施監(jiān)督指南中的計(jì)算公式計(jì)算:采用閥門調(diào)節(jié)流量對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)輸入功率P1V與流量口的關(guān)系為
P1V=[0.45+0.55(Q/QN)2]P1e
式中P1e——額定流量時(shí)電動(dòng)機(jī)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(yùn)行電壓380V,電機(jī)實(shí)際運(yùn)行電流201A,水泵電機(jī)功率l10kW、極數(shù)4極、實(shí)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(guò)水泵變頻器調(diào)速調(diào)節(jié)水量時(shí)相對(duì)閥門調(diào)節(jié)水量的節(jié)電率為0.5385。設(shè)備運(yùn)行每年按300天計(jì)算。年節(jié)電量超過(guò)27萬(wàn)kW?h。按電價(jià)0.55元/kW?h計(jì)算,年節(jié)約電費(fèi)超過(guò)14.8萬(wàn)元,技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益可觀