根据现场实际工况,具体改造方案如下:
(1)不拆除液耦,变频运行时,把液耦位置开到最大,液耦相当于一个联轴器的作用。
(2)由于主油泵与电机同轴,采用变频调速后,电机转速降低后,油泵油压、油量不足,油泵要求润滑油压力不低于0.25MPa,润滑油量不低于360 L/min;工作油压力不低于0.25MPa,所以为满足油泵供油,单独配置油站。拆除原液耦主油泵,具体内容包括油站的油管路改造,油站的基础制作、安装,油管路的连接液力耦合器主油泵叶轮拆除及改造。
(3)配置油站:三台油泵(含驱动电机),两用一备,运行泵故障跳闸,连锁备用泵启动。流量1200升/分钟,压力:0.40兆帕,功率:4级22千瓦,口径:80。油站配置符合油泵电机容量及控制要求的电气控制箱3台,用于实现油箱,油温、油压,油量检测等,检测信号能输出4-20mA信号。
(4)当变频器故障或检修时,通过变频器旁路切换到工频运行。此时还是沿用原来的运行方式,用液耦调速。
图六:现场油站供油系统改造
图七:现场供油系统控制箱
四、变频装置改造前后数据对比及效益分析
当采用变频调速时,可以按需要升降电机转速,改变水泵的性能曲线,使水泵的额定参数满足工艺要求。
图八:水泵变频调速性能曲线
假如转速降低一半,即:n2/n1=1/2,则P2/P1=1/8,可见降低转速能大大降低轴功率达到节能的目的。从上图中可以看出:当转速由n1降为n2时,水泵的额定工作参数Q、H、P都降低了。但从效率曲线η-Q看,Q2点的效率值与Q1点的效率值基本是一样的。也就是说当转速降低时,额定工作参数相应降低,但效率不会降低,有时甚至会提高。因此在满足操作要求的前提下,水泵仍能在同样甚至更高的效率下工作。
以下节能报告为用户方出具的运行节能报告:
2012年全年投运给水泵变频的话,给水泵变频全年单机节电量是792.3345万千瓦时,可降低发电厂用电率0.53%,综合厂用电率0.26%。全年可创造收益792.3345×0.3109=246.34万元。按去年给水泵全年耗电量2953.28万千瓦时计算,节能效果达会达到26.8%。
五、结束语
高压变频装置自投运后,运行良好,节能效果明显,采用变频调速后,实现了电机的软启动,减少了启动时对电网的冲击,延长电机的寿命,也减少了管道的振动与磨损;总之,HARSVERT-VA型高压变频器在包头东华热电机组给水泵系统的变频调速改造中的应用是相当成功的。
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