（批复）发电厂低加疏水泵变频改造项目可研建议报告（发改委）

如果外部管路特性变化而调速时要求水压恒定。

此时流量由流量由变为。

图如果水泵定速运行，工作点将由变为点如果通过调速方式，水泵工作点将由变为点。

水泵在两点输出功率差为。

假设水泵在两个工作点效率差别不大，都为η，则水泵输入功率差η。

水泵调速运行节能效益计算实例水泵调速节能效益与水泵特性运行方式电费水平等多种因素有关，由于这些因素在不同场合下千差万别。

计算节能效益时对工况作如下假设水泵功率为，年运行时间小时，其中小时即时间为流量，小时即时间为流量，小时即时间为流量，调速装置效率为，假设水泵流量和压力在采用阀门调节流量时近似满足如下关系，其中为水泵出口封闭时出口压力，假设为，假设电费为元度。

采用阀门调节时电耗计算采用阀门调节流量时，功耗等于流量和压力乘积。

各种流量功耗计算如下电费计算如下度，年电费约万元。

采用调速且要求水压恒定时电耗计算采用调速水泵调节流量时，如果需要压力恒定，则功耗仍然按流量和压力乘积计算。

各种流量功耗计算如下其中为调速装置效率电费计算如下度，年耗电费约万元。

流量变化时，如果要求压力不变，相对于用阀门调节流量，采用变频器调节流量后，年可以节省电费约万元。

管路特性不变没有压力要求时电耗计算采用调速水泵调节流量时，如果没有压力要求，即假定外部管阻特性不变，则功耗正比于流量立方。

各种流量功耗计算如下其中为变频器效率电费计算如下度，年耗电费约万元。

流量变化时，如果外部管阻特性不变即流量小时，压力也小，调速时对压力不作要求，相对于用阀门调节流量，采用变频器调节流量后，年可以节省电费约万元，节电量达到，节能效益非常显著。

异步电动机在启动时启动电流般能达到额定电流倍，对厂用电形成冲击，同时强大冲击转矩对电机和风机使用寿命存在很大不利影响。

变频调速装置可以优化电动机运行状态，提高低加疏水泵运行效率，达到火力发电厂节能降耗目，有效地降低厂用电率。

三方案论证方案描述号机低加疏水泵号机低加疏水泵电机各采用套低压变频装置，利用变频来改变电动机转速或根据现场实际，用拖方式，实现对两台低加疏水泵电机变频调速，提高低加疏水泵运行效率号机低加疏水泵变频柜安装在号机汽机段南侧，号机低加疏水泵变频柜安装在号机汽机段南侧，把原来动力电缆接头从开关下侧移至变频柜输出接线端子上，在用相同规格电缆把开关与变频器相连，系统改造前后示意图如下系统改前示图号机汽机段母线号机低加疏水泵开关号机汽机段母线号机低加疏水泵开关系统改后示图号低加疏水泵开关号机汽机段母线变频柜号低加疏水泵开关号机汽机段母线变频柜号机低加疏水泵电机号机低加疏水泵电机二预期达到效果通过变频改造后，低加疏水泵电机能够根据机组负荷大小自动调节转速，实现设备软停车无级调速，将电动机起动电流降低到额定电流倍左右，使电动机电气部分和轴承机械承受冲击大为减小，同时有效避免了管道内水锤效应，避免了管道流量突变，减少了爆管滴漏发生机率。

更重要是，能够实现与供电频率成立方比例轴功率大幅降低，极大地降低了电动机消耗电能，降低厂用电率，减少电能损耗，延长设备使用寿命，降低设备维护费用，节约成本，提高设备运行效率，电机硬启动对电网造成严重冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生大电流和震动时对挡板和阀门损害极大，对设备管路使用寿命极为不利。

而使用变频节能装置后，利用变频器软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，减轻了对电网冲击和对供电容量要求，延长了设备和阀门使用寿命。

节省了设备维护费用。

启动时同厂用系统运行其它设备不会因为电压过低而影响生产。

三是否需要停机停炉或结合机组大小修等否四项目规模和主要内容项目方案及内容综述给机低加疏水泵机低加疏水泵电机各采用套低压变频装置，利用变频来改变电动机转速，提高设备运行效率。

二计划开竣工时间年月日三项目范围机低加疏水泵机低加疏水泵电机两台四项目主要设备材料构成全数字控制变频器五地址选择及地理位置路径及方案原系统六完成后系统布置变化无变化五实施条件在原系统上进行，可以利用机组大小修时进行。

主要设备采取招标方式进行。

六投资估算表及设备材料明细表投资估算普通电机改为变频电机不改变冷却方式，由于变频器电源谐波影响，定子绕组温度升高，经分析空空冷却型普通电机改为空水冷却型变频电机，改造后变频电机在工业运行中比原电机温升还要低，其运行性能还要好电机改造后，电机运行温度可以降低，由于温度降低，相对电机绝缘产生保护，电机使用寿命更长。

单台套变频柜费用为万元。

单台套变频柜配套材料及施工费用万元。

单台套合计费用万元万万元。

二总投资万元。

年月市场咨询参考报价七经济效益分析对于提高系统和本单消耗，其节约功率还是相当可观，节电率达。

当然，这只是粗略计算，实际上液力耦合器冷却水系统和油泵系统等辅助设备以及液力耦合器机械损失和容积损失也要消耗定功率般为额定传动功率，故实际节约功率比上述计算结果要少些，约在左右，节电率约为。

例锅炉给水泵性能曲线如图所示，其在额定转速下运行时运行工况点为，相应。

现欲通过变速调节，使新运行工况点流量减为，试问其转速应为多少额定转速为变速调节时管路性能曲线不变，而泵运行工况点必在管路性能曲线上，故点可由处向上作垂直线与管路性能曲线相交得出见图，由图可读出点扬程。

与不是相似工况点，需在额定转速时曲线上找出相似工况点，以便求出转速。

过点作相似抛物线，由相似定律可推得为把相似抛物线作到图上，上式中与关系列表如下把列表中数值作到图上，此过点相似抛物线与额定转速下相交于点。

由图可读出故得或上述两式得出结果略有不同是因作图及读数误差引起。

从计算结果知，此泵装置因管路静扬程很高，故当流量减少到原流量时，其转速只降到原转速，而不是。

若锅炉给水泵电动机额定功率为，节流调节到流量时实际消耗功率为，试计算采用液力耦合器调速节能效果。

由以上计算可知，当转速下降到，即额定转速时，流量为，即额定流量，压力为，略高于锅炉汽包压力，为了保证汽包顺利进水，转速已不能再下降了。

所以其调速范围为，当水泵转速为额定转速时，由，其轴节规律进行运算得出调节信号，该信号直接送到变频调速器，从而使变频器将输入为交流电变成输出为连续可调电压与频率交流电，直接供给水泵电机。

液力耦合器调速原理和主要特性参数液力耦合器工作原理和主要特性参数液力耦合器工作原理液力耦合器是种以液体多数为油为工作介质利用液体动能传递能量种叶片式传动机械。

按应用场合不同可分为普通型标准型或离合型限矩型安全型牵引型和调速型四类。

用于风机水泵调速节能为调速型，这里讨论仅限于调速型。

调速型液力耦合器主要由泵轮涡轮旋转外套和勺管组成，泵轮和涡轮均为具有径向叶轮工作轮，泵轮与主动轴固定连接，涡轮与从动轴固定连接主动轴与电动机连接，而从动轴则与风机或水泵连接。

泵轮与涡轮之间无固体部件联系，为相对布置，两者端面之间保持定间隙。

由泵轮内腔和涡轮内腔共同形成圆环状空腔称为工作腔。

若在工作腔内充以油等工作介质，则当主动轴带着泵轮高速旋转时，泵轮上叶片将驱动工作油高速旋转，对工作油做功，使油获得能量旋转动能。

同时高速旋转工作油在惯性离心力作用下，被甩向泵轮外圆周侧，并流入涡轮径向进口流道，其高速旋转旋转动能将推动涡轮作旋转运动，对涡轮做功，将工作油旋转动能转化为涡轮旋转动能。

工作油对涡轮做功后，能量减少，流出涡轮后再流入泵轮径向进口流道，在泵轮中重新获得能量。

如此周而复始重复，形成了工作油在泵轮和涡轮中循环流动。

在这个过程中，泵轮驱动工作油旋转时就把原动机机械能转化为工作油动能和压力势能，这个原理与叶片式泵叶轮相同，故称此轮为泵轮而工作油在进入涡轮后由其所携带动能和压力势能在推动涡轮旋转时对涡轮做功，又转化为涡轮输出轴上机械能，这个原理与水轮机叶轮作用相同，故称此轮为涡轮。

涡轮输出轴又与风机或水泵相联接，因此输出轴又把机械能传给风机或水泵，驱动风机水泵旋转。

这样就实现了电动机轴功率柔性传递。

只要改变工作腔内工作油充满度，亦即改变循环圆内循环油量，就可以改变液力耦合器所传递转矩和输出轴转速，从而实现了电动机在定速旋转情况下对风机或水泵无级变速。

工作油油量变化是通过根可移动勺管导流管位置改变而实现勺管可以把其管口以下循环油抽走，当勺管往上推移时，在旋转外套中油将被抽吸，使工作腔内工作油量减少，涡轮减速，从而使风机或水泵减速反之，当勺管往下推移时，风机或水泵将升速。

液力耦合器主要特性参数表示液力耦合器性能特性参数主要有转矩转速比转差率转矩系数和调速效率η等。

转矩当忽略液力耦合器轴承及鼓风损失时，其输入转矩等于传递给泵轮转矩，即。

其输出转矩与涡轮阻力矩大小相等，方向相反，即。

若忽略工作液体容积损失等，则由动量矩定律及作用力与反作用力定律可以证明，因此有。

着就是说，液力耦合器不能改变其所传递力矩，其输出力矩等于其输入力矩。

转速比液力耦合器运行时其涡轮转速与泵轮转速之比，称为液力耦合器转速比，即液力耦合器在正常工作时，其转速比必然小于。

因为若，就意味着泵轮与涡轮之间不存在转速差，两者同步转动，而当泵轮与涡轮同步转动时，工作油旋转动能是不能对涡轮作功，也就不能传递功率。

液力耦合器在设计工况点转速比是表示液力耦合器性能个重要指标，表示涡轮转速为最大值时转速比，通常。

从液力耦合器调速效率特性可知，表示了液力耦合器调速效率最高值。

液力耦合器在工作时，其转速比般在之内，当其小于时，由于转速比小，工作腔内充油量少，工作油升温很快，工作腔内气体量大，这时工作中常会出现不稳定状况。

转差率液力耦合器工作时，其泵轮与涡轮转速差与泵轮转速之比百分数，称为转差率，即液力耦合器转差率除表示相对转速差大小外，还表示在液力耦合器中功率传动损失率。

由液力耦合器输入输出力矩相等，即，可得即转矩系数转矩系数液力耦合器得个重要技术指标，它表示液力耦合器通流部分完善程度。

转矩系数越大，表示液力耦合器得动力储存也越大，亦即其传递功率和转矩得能力越大。

转矩系数值主要是由液力耦合器工作腔几何尺寸及形状以及工作腔流道表面粗糙度等因素所决定。

对于已确定工作腔尺寸和形状液力耦合器，转矩系数仅随