摘要：簡要的論述了恒壓供水變頻節能的原理；結合實例對變頻節能的效果進行了計算。
關鍵詞：變頻 節能 原理 計算
一引言
我電廠的綜合泵房共有9臺水泵，其中有3臺工業水泵，2臺消防穩壓泵，2臺消防泵，2臺生活水泵。而工業水泵承擔著我公司兩臺5萬KW汽機，兩臺額定蒸發量220T/H鍋爐生產用水的供水任務，工業水泵的型號：250SSK468/54,流量：468m3/h,揚程54米，轉速1470 r/min，配用功率110KW；配用電機型號Y315S-4B3，電壓380V，電流201A,轉速1480 r/min.建廠初期由于設計問題，全部采用工頻運行?！榱吮ＷC生產的可靠性，各種水泵在設計配用動力驅動時，都留有一定的富余量。電機不能在滿負荷下運行，除達到動力驅動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費，
2007年由于燃煤機組發電成本越漲越高，為了節能增效，公司采購了2臺西門子MICROMASTER430系列MM400變頻器，對供水量最大的工業水泵進行節能改造?？刂品绞綖?#工業水泵使用一臺變頻器，2#和3#共用一臺變頻器控制。一臺變頻器設一臺壓力變送器，壓力變送器把工業水泵出口母管壓力信號轉換成4－－-20mA電流信號送到變頻器。變頻器根據變送器提供的電流信號自動調節水泵轉速，從而維持生產需要的供水壓力，形成一個閉環調速控制系統。改造完成后，工業水泵的控制系統不僅很好的完成了公司生產用水的任務，而且給公司節約了大量的能源，
二、在電廠中多為恒壓供水，采用變頻技術的節能原理為
如圖1所示，當水泵工作在曲線②的A點時，其流量與壓力分別為Q1、p2，此時水泵所需的功率正比于p2與Q1的乘積。由于工藝要求需減小水量到Q2，通過增加管網管阻，使水泵的工作點移到曲線③上的B點，水壓增大到p1，這時水泵所需的功率正比于p1與Q2的乘積，由圖可見這種調節方式控制雖然簡單，但功率消耗并無減少。
若采用變頻調速，水泵轉速由n1下降到n2，這時工作點由A點移到C點，流量仍是Q2，壓力由p2降到p3，這時變頻調速后水泵所需的功率正比于p3與Q2的乘積，由圖可見功率的減少是明顯的。
三 節能效果計算
節能效果可按GB12497《三相異步電機經濟運行管理》強制性國家標準實施監督指南中的計算公式計算：采用閥門調節流量對應電動機輸入功率P1V與流量口的關系為
P1V=[0.45+0.55(Q/QN)2]P1e
式中 P1e——額定流量時電動機輸入功率，kW
QN——額定流量，m3/h
工業水泵采用變頻調速后節電率Ki為
Ki=1－(Q/QN)3/[0.45+0.55(Q/QN)2]
低壓配電系統運行電壓380V，電機實際運行電流201A，水泵電機功率l10kW、極數4極、實際出力為55%～83%，取Q/QN=0.69得
Ki=1－(Q/QN)3/[0.45+0.55(Q/QN)2]=1－0.693/(0.45+0.55×0.692)=0.5385
P1e=1.732×380×201=132kW
P1V=(0.45+0.55×0.692)×P1e=0.7119×132=94kW
變頻器調速調節水量時相對閥門調節水量的節電率為0.5385。設備運行每年按300天計算。年節電量超過27萬kW•h。按電價0.55元／kW•h計算，年節約電費超過14.8萬元，技術經濟效益可觀
四 我公司變頻器其它方面的應用
工業水泵變頻節能改造成功之后，公司又對兩臺消防穩壓泵和兩臺除鹽水泵進行了改造。兩臺消防穩壓泵自動切換使用一臺西門子MICROMASTER430系列MM400變頻器；兩臺除鹽水泵自動切換使用一臺西門子MICROMASTER430系列MM400變頻器。也都獲得了很好的節能效果。
然而，在電廠廠用電中耗電最多的四大輔機：給水泵（3臺），引風機（4臺），一次風機（2臺），二次風機（2臺），卻仍然沒有采用變頻或是液力耦合等節能技術。電機全部工頻運行，只是用調節其出口閥門開度來調節介質流量，系統癟壓情況較嚴重，壓力不穩定。設備振動厲害，給生產帶來很多不穩定的因素，同時浪費了大量電能。
公司管理層現已經越來越意識到節能的重要性，也正在進行有計劃的改造工作。希望不久的將來能給公司帶來更加可觀的經濟效益。
作者 劉玉亭 男 1975年1月出生 大專學歷
助理工程師職稱 電廠熱控專業工程師 長期從事電廠的熱控檢修工作，對熱工儀表、自動控制系統及節能技術有豐富的經驗和很深入的研究。
聯系地址：安徽桐城市經濟開發區 桐城凱迪綠色能源開發有限公司發電維護部 郵編：231400 聯系電話： 13485876315
第二作者 劉俊德 男 1974年8月出生 大專學歷
助理工程師職稱 工程公司施工經理 長期從事電廠的熱控檢修及其管理工作，對熱控技術和工程管理有非常深入的研究。
聯系地址 武漢凱迪電力工程有限公司 聯系電話： 15827183551
參考文獻：
1變頻器節能原理 電力產品網
2變頻器如何節能 電力產品網
3水泵恒壓供水變頻器節能改造 葉良祿
