網(wǎng)站編輯:徐州正天 │ 發(fā)表時間:2018-12-14
跟著城市建設(shè)的不斷發(fā)展,新的工業(yè)區(qū)不斷涌現(xiàn),居民的寓居也益發(fā)密布,小區(qū)及高層建筑不斷添加,因而對供水也提出了更高的請求。但在居民生活用水、工業(yè)用水、消防、各類自來水廠、油庫、恒壓補(bǔ)水噴淋等供水體系中,現(xiàn)在都是選用傳統(tǒng)的水塔、高位水箱、氣壓增壓等設(shè)備進(jìn)行供水,這些設(shè)備不只維護(hù)量大,出資多,占地面積大,能量糟蹋嚴(yán)峻,并且還不能滿意工業(yè)消防等高水壓、大流量和主動改動供水流量以習(xí)慣小區(qū)或高層建筑內(nèi)天天24小時不斷改動的用水量的請求,更達(dá)不到高功率和節(jié)能的請求, 因而,尋求一種有用、可靠、經(jīng)濟(jì)的方法來完成流量的調(diào)理, 從而使水泵一直高效作業(yè), 并能進(jìn)步泵站的各項技能經(jīng)濟(jì)指標(biāo),到達(dá)節(jié)能的意圖顯得尤為重要。
1泵站自動化供水泵站體系存在的疑問某供水泵站于1999年建成?,F(xiàn)泵房內(nèi)設(shè)備4臺6kV臥式離心水泵電動機(jī)組,單機(jī)容量1250kW,工程供水規(guī)劃310m3/s。正常情況下,體系規(guī)劃投入3臺機(jī)組,1臺備用,由定速電動機(jī)驅(qū)動。水泵站裝機(jī)按最不利條件下、最大時流量和所需相應(yīng)揚程決議。泵站供水方針用水量不均勻,實踐上天天只要很短時刻能到達(dá)最大流量,大多數(shù)時刻里,水泵站都處在小流量下作業(yè)。流量改動影響管網(wǎng)水頭丟失改動,尤其是地勢平整區(qū)域,在幾許揚程很小的情況下,送水泵站出口所需壓力隨流量改動更顯著。為習(xí)慣流量改動,泵站運轉(zhuǎn)中多采納關(guān)小出口閥門操控流量。由此發(fā)生以下疑問:
為處理以上疑問,泵站自動化將3#機(jī)改為變頻調(diào)速運轉(zhuǎn),使用高壓變頻器對水泵電動機(jī)進(jìn)行變頻操控,完成供水流量的變負(fù)荷調(diào)理,到達(dá)恒壓供水方針。不只處理了閥門調(diào)理線性度差的疑問,還進(jìn)步了體系運轉(zhuǎn)的可靠性;更重要的是減小了因調(diào)理閥門孔口改動造成的壓力丟失,減輕了閥門磨損,降低了體系對管路密封功能的損壞,延長了設(shè)備使用壽命,減少了維護(hù)量,改進(jìn)了體系的經(jīng)濟(jì)性,節(jié)省了能源,為降低廠用電率供給了杰出的路徑。
2變頻調(diào)速節(jié)能剖析依據(jù)泵與風(fēng)機(jī)學(xué)的類似規(guī)律,水泵體系選用變頻調(diào)理時,直接經(jīng)過改動水泵電機(jī)頻率改動電動機(jī)轉(zhuǎn)速,以滿意不一樣運轉(zhuǎn)工況的需要。此刻電機(jī)耗費的能量已與電機(jī)轉(zhuǎn)速立方的關(guān)系降低,變頻調(diào)速節(jié)省用電效果從原理上剖析十分顯著。
變頻體系運轉(zhuǎn)時,泵站出口壓力保持不變。給定出口壓力為Hg。當(dāng)流量Q變動時,因轉(zhuǎn)速改動致使揚程特性H1~Q上下移動,泵作業(yè)點在H=Hg線上作水平移動(A、B、C、D)。經(jīng)過特性曲線能夠清楚地看出水泵耗費軸功率的改動,即選用變頻調(diào)速確保壓力安穩(wěn)與流量需要。原規(guī)劃單臺運轉(zhuǎn)時,H=Hg=60m,Q=Qg=3960m3/h。聯(lián)系本項目改造水泵特性實踐運轉(zhuǎn)頻率設(shè)定在38Hz(確保壓力需要),依據(jù)公式 ,水泵流量和電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比,可核算出不一樣轉(zhuǎn)速下的流量:Q=Qa=3960m3/h,na=998rpm(50Hz),N軸=743kW;Q=Qb=3564m3/h,nb=898rpm(45Hz),N軸=540kW;Q=Qc=3166m3/h,nc=798rpm(40Hz),N軸=380kW;Q=Qd=3000m3/h,nd=758rpm(38Hz),N軸=326kW。
3恒壓供水計劃及PID調(diào)整經(jīng)歸納思考,水泵高壓變頻體系選用恒壓供水方式,丈量元件選用壓力傳感器,裝設(shè)在水泵機(jī)組出水口處,供水壓力V作為輸出量,Vi為安穩(wěn)供水壓力設(shè)定值,悉數(shù)體系構(gòu)成閉環(huán)操控方式。高壓變頻器內(nèi)部內(nèi)嵌式可編程操控器收集供水壓力值V與給定值Vi進(jìn)行對比,經(jīng)過PID調(diào)整,將調(diào)整成果轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)理信號傳送至變頻器,直至到達(dá)供水壓力給定值Vi。不論體系供水流量如何改動,供水壓力值V一直保持在給定壓力值Vi鄰近。
高壓變頻器依據(jù)誤差相應(yīng)調(diào)理體系PID參數(shù)。當(dāng)運轉(zhuǎn)參數(shù)遠(yuǎn)離方針參數(shù)時,調(diào)理起伏加速,跟著誤差逐步挨近,盯梢起伏逐步減小,挨近持平時,體系將到達(dá)一個動態(tài)平衡,供水體系將到達(dá)恒壓運轉(zhuǎn)安穩(wěn)狀況。
4泵站自動化高壓變頻器技能實施計劃4.1技能參數(shù)裝備4臺相同離心水泵(3用1備),水泵類型28SH—12,額外流量1.1m3/s,額外揚程60m,額外功率743kW;電動機(jī)類型YRKK630—6,額外電壓6kV,額外功率1250kW,額外電流145A,轉(zhuǎn)速998r/min,功率因數(shù)0184。高壓變頻器類型HINV—06/1570B,額外容量1570kVA,額外電流150A,額外電壓6kV,輸出頻率0~50Hz,加減速時刻0~3200s,過載能力125%/min,具過壓維護(hù)、欠壓維護(hù)、過電流維護(hù)等功能。
4.2泵站自動化技能計劃思考高壓變頻設(shè)備使用率最大化與遠(yuǎn)期變頻使用等,將變頻體系計劃裝備為“一拖二”,一套變頻體系拖動一臺電機(jī)變頻運轉(zhuǎn),另一臺可工頻運轉(zhuǎn),即一臺水泵由變頻器拖,別的一臺水泵由6kV高壓電源直接驅(qū)動。遠(yuǎn)期計劃中,將拖動方針中的負(fù)載改為不一樣母管下的水泵,以習(xí)慣供水負(fù)荷的改動。 變頻體系計劃闡明:M1變頻運轉(zhuǎn)時,斷開QS3、QS6、QF2,閉合QS2、QS5、QF1;M2變頻運轉(zhuǎn)時,斷開QS2、QS5、QF1,閉合QS3、QS6、QF2;M1/M2工頻運轉(zhuǎn)時(體系維修或毛病運轉(zhuǎn)狀況),斷開QS2、QS3、QS5、QS6,閉合QS1/QS4。6/10kV電源經(jīng)用戶輸入真空開關(guān)QF1,經(jīng)過變頻設(shè)備進(jìn)線刀閘QS2到高壓變頻調(diào)速設(shè)備,變頻設(shè)備輸出經(jīng)出線刀閘QS5送至電動機(jī)M1;經(jīng)用戶輸入真空開關(guān)QF2,經(jīng)過變頻設(shè)備進(jìn)線刀閘QS3到高壓變頻調(diào)速設(shè)備,變頻設(shè)備輸出經(jīng)出線刀閘QS6送至電動機(jī)M2;還能夠經(jīng)旁路刀閘QS1、QS4直接起動電動機(jī)M1、M2. 變頻設(shè)備的刀閘QS1和刀閘QS2相互閉鎖,即QS2和QS1不能一起閉合;刀閘QS3和刀閘QS4相互閉鎖,即QS3和QS4不能一起閉合。 旁路柜效果如下:當(dāng)變頻設(shè)備工程維修時,可手動操作刀閘,構(gòu)成顯著斷電點,確保人身安全;當(dāng)變頻設(shè)備呈現(xiàn)毛病時,也可手動操作刀閘,阻隔變頻設(shè)備,使負(fù)載在工頻電源下正常運轉(zhuǎn),確保出產(chǎn)安全、繼續(xù)進(jìn)行。
5經(jīng)濟(jì)效益剖析變頻改造前后泵站運轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)見表1。
注: 均勻日供水量215 68418,t 運轉(zhuǎn)壓力014 MPa,單位電耗= 用電量/供水量。
依據(jù)泵站供水體系改造報表統(tǒng)計,改造前水的單位電耗為0.34kWh/t,改造后均勻為0.306kWh/t,一年可節(jié)省電能183萬kWh(年均運轉(zhuǎn)時刻250天)。按電價0.5元/kWh核算,年可節(jié)省電費近91.5萬元,最多1年半內(nèi)即可回收悉數(shù)出資本錢。 結(jié)語總歸,變頻器是一項集現(xiàn)代化領(lǐng)先電力電子技能和核算機(jī)技能于一體的高效節(jié)能技能,大大改進(jìn)了供水出產(chǎn)及現(xiàn)場環(huán)境,不只發(fā)生了極好的節(jié)能效益,還優(yōu)化了出產(chǎn)工藝。PLC操控技能、Profibus總線技能和高壓變頻技能的完美聯(lián)系,使出產(chǎn)現(xiàn)場集成主動化程度更高,運轉(zhuǎn)更安穩(wěn),操作更簡單泵站自動化。