（立项建议）发电厂低加疏水泵变频改造项目投资可行性立项报告（审核材料）

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。

因为若损耗也就是个很小量了。

当风机与水泵由液力耦合器驱动调速工作时，风机或水泵输入轴与液力耦合器从动轴相连接，故风机水泵转速等于液力耦合器涡轮转速，即，而其轴功率等于涡轮轴传递功率，即。

根据叶片式风机水泵比例定律可知，风机水泵轴功率与其转速三次方成正比，即。

当液力耦合器在最大转速比时两式相除得，或改写成即„„„，因为，即代入式得由式和式可求出液力耦合器得转差功率损失与转速比关系为为求出最大转差功率损耗时转速比，可将式对求导数，再令导数为零，求出其极值点，即可求出其极大值或极小值得出取得极大值得极值点为。

把极大值代入式可求出液力耦合器最大转差功率损耗为注意式中为，时液力耦合器涡轮所传递功率，等于风机或水泵再最高转速时轴功率。

亦可用相应液力耦合器泵轮传递功率等于风机或水泵最高转速时电动机输出功率表示，由得通常，液力耦合器，代入式及式得以上通过理论分析，导出了液力耦合器涡轮传递功率泵轮传递功率以及转差功率损失计算公式证明了液力耦合器最低转差功率损失发生再转速比处。

而不是转速越低，越大。

由以上推导公式可以作出叶片式风机水泵在采用液力耦合器调速时调速效率泵轮传递功率涡轮传递功率转差损失功率与转速比关系曲线，如图所示。

图叶片式风机水泵在采用液力耦合器调速时调速效率泵轮传递功率涡轮传递功率转差损失功率与转速比关系曲线从图中可以直观地看出随着转速比减小，液力耦合器泵轮和涡轮所传递功率也迅速减小，而转差损失功率，因而当液力耦合器泵轮所传递功率和涡轮所传递功率都变得很小时，转差损失功率也是个很小量了。

液力耦合器在风机水泵调速中节能效果例下面通过个具体例子来说明叶片式风机水泵在采用液力耦合器调速，即使工作在低转速比时，尽管其调速效率很低，但与节流调节相比，也还具有显著节能效果。

图离心式通风机性能曲线图所示为离心式通风机性能曲线，设此风机系统在未经节流调节和液力耦合器调节时，管路性能曲线经过最高效率点，即由于管路静压，管路性能曲线经过坐标原点，故此管路能等无冲击电流有工频启动时，启动电流是电机额定电流倍，经常造成电机电缆开关损坏，有时会被迫减负荷或停机，设备健康水平大大提高，减少维护费用和违约电量造成经济损失。

这部分是隐形间接经济效益，每年约万元左右。

二对投资回报等指标分析计算。

通过直接经济效益与间接经济效益分析，变频改造后，每年约有万元直接效益，间接效益约万。

直接和间接经济效益十分明显，设备次性投资及建设费用包括配套设施及电缆等约万元，在半年生产中两台低加疏水泵变频器投入可以全部收回。

八评价结论风机泵类等设备采用变频调速技术实现节能运行是我国节能项重点推广技术，受到国家政府普遍重视，中华人民共和国节约能源法第条就把它列为通用技术加以推广。

实践证明，变频器用于风机类设备驱动控制场合取得了显著节电效果，是种理想调速控制方式。

既提高了设备效率，又满足了生产工艺要求，并且因此而大大减少了设备维护维修费用，还降低了停产周期。

随着厂网分开，竞价上网，如何降低成本，提高发电企业竞价上网竞争能力，加强内部管理，挖潜节能是电厂必须研究件大事，采用低压变频器对电厂高能耗用电设备低加疏水泵等进行技术改造，不仅能收到直接降低厂用电降低供电煤耗，增大上网电量带来直接经济效益，而且可提高设备乃至机组安全可靠性，减少机组故障机率。

所以大唐甘谷发电厂号机低加疏水泵号机低加疏水泵变频器调速应用是可行。

九项目单位上报意见同意上报转速比般在之内，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转矩系数转矩系数是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，转矩系数目录前言二项目提出背景及改造必要性三方案论证四项目规模和主要内容五实施条件六投资估算表及设备材料明细表七经济效益分析八评价结论九项目单位上报意见核准通过，归档资料。

未经允许，请勿外传，前言项目名称机低加疏水泵变频改造可行性研究报告二项目性质技术改造三可研编制人冯三林武川祥胡历力柴承杰四项目负责部门设备部五项目负责人李鹏飞六承担可行性研究单位设备部二项目提出背景及改造必要性项目提出背景众所周知能源问题已经成为世界各国共同关注问题在我国这现象更加凸显。

由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