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热网循环水泵变频技术的应用与分析


热网循环水泵变频技术的应用与分析 摘 要: 文章介绍了热网循环水泵变频技术在火力发电厂供热机组中的应用, 对热网循环水泵在改造前(工频方式)和改造后(变频方式)做了详细的对比与 分析,热网循环水泵改为变频运行方式后其安全性、节能性、经济性得到了明显 的提高。 关键词:热网循环水泵;变频;节能;经济;安全 我公司 4 号供热机组热网系统的热网循环水泵采用的是 2 台卧式离心 泵,壳

体设计压力 1.6 MPa,转速为 1 480 r/min,型号为 TS500-680 A+,设计流 量为 2 350 t/h,功率为 1 400 kw。动电机为 Y 系列三相鼠笼异步电动机,型号为 YKK560-4 型,额定电流为 158 A。热网加热器管程水流量为 2 400 t/h。热网系 统正常运行方式为:热网供回水系统充满水后,经过热网循环水泵升压,再经过 热网加热器换热 (采用机组采暖抽汽加热汽源)后送给市区供热系统各分站进行 换热, 形成对市区居民集中供热。换热后的回水回到热网循环水泵入口形成闭式 循环。所采用的升压泵为工频的热网循环水泵,热网系统运行简图如图 1 所示。 1 存在问题 经过一年的生产运行实践, 发现在一台工频热网循环水泵运行时,如果全开 热网循环水泵出口电动门则驱动电机的电流超过其额定电流 158 A,使驱动电机 过电流保护动作致使电机跳闸。 因此在正常运行时为防止热网循环水泵电机电流 超过其额定电流(158 A) ,只能采取关出口电动门限流的方法。热网循环水泵出 口电动门关至 40%阀位时能维持电机电流在 150 A 左右。 此种运行方式存在严重 的节流损失, 这时的热网循环水泵出口母管的压力为 0.62 MPa, 流量为 3 200 t/h, 与设计流量和压力不符合(设计压力位 1.6 MPa、流量为 2 350 t/h) ,分析其原因 存在热网加热器设计容量过大(出口母管的压力为 0.62 MPa,流量为 3 200 t/h) 。 导致热网循环水泵工频运行时必须把出口电动门关至 40%以下才能满足驱动电 机的运行安全要求。 在供热初期,由于热网循环水要求流量低导致其节流损失越 大, 造成了能量的大量损失。 这也为热网循环水泵由工频改为变频运行方式留有 一定的空间, 在经过充分的论证以后,我公司对 4 号机组热网系统的一台热网循 环水泵就行了变频改造优化。 2 改造优化前后的比较与分析 ①改造优化前(即工频运行方式) 。我公司设计为 2 台工频热网循环水泵, 正常供热期间为 1 台热网循环水泵运行及满足了供热系统的要求, 在极寒的天气 条件下需要启动第二台工频热网循环水泵运行。 在供热初期, 供水流量仅为 2 000 t/h,一台热网循环水泵工频运行时需要将热网循环水泵出口电动门关至 24%阀 位, 电流为 130 A; 在供水流量达到 3 200 t/h 时, 其出口电动也仅开到 40%阀位, 存在严重的节流损失。 而且由于热网循环水泵出口电动门的节流导致出口电动门 前的水压达到 2.0 MPa 以上,使得热网循环水泵的工作条件恶化,严重时会造成 汽蚀,对设备安全造成严重的威胁。热网循环水泵如果维持此工况长时间运行, 热网循环水泵的轴瓦温度、 电机线圈的温度都会很高,会影响设备的使用寿命和 运行安全。 ②改造优化后(即变频运行方式) 。根据供热实际情况(市区供热需求量) , 我公司经过充分的论证后决定对 2 台工频热网循环水泵其中的一台进行变频改 造优化,加装变频器。热网循环水泵加装变频器后其运行方式发生了变化。当供 水流量达到

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