循环水泵供水控制系统的节能改造

文章编号: 1009-1831(2008 )03 -0051-02循环水泵供水控制系统的节能改造李焦明',赵占成2(1. 南京化工职业技术学院自动控制系,南京210048;2.昊华宇航化工有限责任公司,河南 焦作454591)Energy conservation reform of water circulating pump control systemLI Jiao-ming' , ZHA 0 Zhan-cheng'(1. Narnjing College of Chemical Technology, Nanjing 210048 ,China;2. Haohua Astronavigation Chemical Co., Ltd, Jiaozuo 454591 ,China)謫要:昊华字航化工有限公司采用高压变频器进行循环，Abstract:Haohua astronavigation chemical co.,td. adopts水泵电动机调速,节电效果显著。用具体实例介绍了高压变颜high volage frequency converter for molor speed adjustment of器的选择、电器控制回路的设计、压力控制仪表回路的设计,water circulating pump and achieves obvious efeet. The articleintroduces the converter selection, electrical control circuit de-并对节能效益进行了评价。系统不仅能节约用电费用,还具有eign,pressure control instrument circuit design and assesses the恒压供水、减少大启动电流对供电系统及配电设备的冲击等enengy conservation benefits. The system can realize saving tariff,优点。supplying water at the constant pressure and reducing the impact关键词:高压变频器;循环水泵;恒压供水;节能应用of large start current for power supply system and distributionsystem.Key words :high volage frequency converter, water eircu-lating pump; water supply at the constant pressure; energy con-servation application吴华宇航化工有限责任公司现有2台冷却循环中图分类号:F407.61 ;TK018;TM502文献标志码:B水泵,是由上海东方泵业集团生产的DPSS500-790低压IGBT逆变成单相交流输出。由于采用功率单A型卧式蜗壳双吸泵,流量为3 837 m',扬程为73 m,元串联结构，可以通过快速功率单元旁路技术和功冷却循环水泵由2台江西特种电机厂生产的率单元冗余设计,使系统的可靠性大大提高。高压变YKK560- -6型、额定功率为900 kW、星形接法、额定频器能自动在250ms内旁路掉发生故障的功率单电压6kV额定电流64A、额定转速985r/min的高元,使变频器系统正常运行。另外工艺容差保护策略压异步电动机拖动。为了实现节能降耗和恒压供水是一种全新工艺控制系统。在发生故障时,该策略提控制,采用了1台输出为6 kV的西门子无谐波高压供分级系统警告,而非变频器跳闸并自动关闭系统。变频器进行调速控制,取得了满意的效果。该控制方式允许在一定的时间内判断情况，并作出相应的响应，避免系统关闭,实现系统最大限度地不1高压变频器的选择间断运行。选用工程6 kV西门子无谐波高压变频器。该变2电气控制回路的设计频器每相由6个功率单元串联,三相共有18个功率单元，分别由输人隔离变压器的18个二次绕组供下面以1号循环水泵为例,说明该套循环水泵高电,18个二次绕组分成6组,每组之间存在10°相位压变频控制系统电气控制回路的工作原理,原理图如差,形成相当于36脉冲整流。由于输人是36脉冲,图1所示。旋钮SA1为1号循环水泵工频和变频运行所以理论.上35次以下的谐波都可以抵消,能够在各手动切换旋钮。1号循环水泵选为工频,继电器1KA1种速度范围内获得比较满意的正弦波电压和正弦波线圈得电;1号循环水泵选为变频,继电器1KA2线圈电流,电压总畸变率只有1.2% ,电流总畸变率仅为得电,继电器1KA1和继电器1KA2实现了电气互锁。0.8%。当1号循环水泵具备工频运行条件时，接触器KM7功率单元为三相输人单相输出的PWM型变频线圈得中国煤化工器KM1线圈得器,由二级管组成三相桥式整流电路,整流后由4只电,1不水泵具备变频收稿日期:2008-03-11;修回日期:2008 -03-25运行条TYHCN M H G得电,高压异步作者简介:李焦明(1970- -),男 ,河南沁阳人,南京化工职电动机采用星形接法;按下启动按钮SB42,继电器业技术学院自动控制系副教授,高级工程师。1KA3线圈得电,1号循环水泵变频启动。Vol.10,No.3 May. ,2008 POWER DSM I 511o交流220 v控制川路k 0F2.:QS01 ;SAI1KA2KAI-平斗引自2号循环水泵1KAI QS3KM3KMS去远挖柜B31KM7MT-01HL2B32IHL305--02-- KMILMT KM71 KM3 KMSSB42喝圈1.1号循环泵控制原理圈3压力控制仪表回路的设计投入运行以来,运行稳定可靠,压力设定在6.3 MPa且恒定,运行频率大多在35 Hz左右。根据电机学理压力控制仪表选用WP-D905-020-23-HL智论,当电动机运行频率为35Hz时,此时运行转速是能自整定PID调节控制仪，输入信号4~20 mA,控额定转速的70%。又根据流体力学理论,水泵的流制仪表原理如图2所示。采用闭环控制系统,参数调量与水泵的转速成正比。因此,当该循环水泵高压变节波动范围小,能及时进行偏差控制。变频器的加速频控制系统运行频率为35 Hz时，水泵的流量是额和减速可根据生产要求自动调节,控制精度高,从而定流量的70%。对于循环水泵来说,流体通过水泵保证了生产工艺稳定,提高了产品的质量和产量。的能量增值,全部用于克服管路阻力,因此属于无背压系统。根据实际工程数据测出,对于无背压系统，4节能效益评价当水泵的流量是额定流量的70%时，变速节电该循环水泵高压变频控制系统自2007年7月54.04%,若电价按0.5元/kWh计算,该循环水泵高压变频控制系统年节电200余万.元,节电效果十分显著。此外,该循环水泵高压变频控制系统启动平稳,启动电流小，对电网开关电源压力控制仪表WP直流24V和电动机无冲击,从而避免了较大的FU42R485AL2-3-1 L启动电流对供电系统、配电设备和电24V0VN2-≌OUT度络定信导动机的冲击,延长了配电设备、水泵压力变送器2R485B及管网的使用寿命,避免了水锤带来的危害,减少了检修维护费用及工作报饕2量，,提高了系统的安全性。DDcCs参考文献:IR485A4-20 mA11报警中国煤化工。正水泵变速节能效益1R485BYHCN M H G] .建筑热能通凤空调，注: R485用双绞腆蔽线2005(4):84.圈2压力控制仪表原理图(本栏责任编辑孙晶)521电力需求侧管理第 10卷第3期2008年5月