永磁調(diào)速技術(shù)在供水節(jié)能領(lǐng)域的應(yīng)用研究

劉 遠，葉曉林

中國石化集團北京燕山石油化工有限公司水務(wù)氣體管理中心，北京 102500

0 引言

燕山石化公司水氣中心目前全部設(shè)備1860臺，主要以水泵和風(fēng)機居多；部分水泵通過節(jié)流閥門或擋板調(diào)節(jié)，損失大，效率低；閥門調(diào)節(jié)磨損或變形嚴(yán)重，導(dǎo)致系統(tǒng)故障率高，維護成本高。通過新技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)降低生產(chǎn)運行成本和提高設(shè)備使用效率。

1 山口4＃泵改造前的設(shè)備運行情況

山口泵站是中間泵站，共有4臺水泵，并聯(lián)設(shè)計，該泵站的作用是將周口泵站的水輸送到勝利泵站。

四臺水泵參數(shù)如表1。

表1 山口泵站四臺離心式水泵參數(shù)表

山口泵站的運行報告顯示實際工作參數(shù)如表2。

表2 山口泵站實際工作參數(shù)

2 山口泵站4＃泵工作點與功率分析

A點是永磁調(diào)速技術(shù)改造前水泵的操作點，閥門必須調(diào)節(jié)增加管道阻力后使水泵運轉(zhuǎn)在A,A-1（800m3/）,A-2（1 000m3/h）之間。

B點是永磁調(diào)速技術(shù)改造后水泵的操作點，閥門全開水泵轉(zhuǎn)速調(diào)低至1 350rpm 使水泵運轉(zhuǎn)在1 100m3/h的流量。

A點功率需求 =（792x90）/（366x0.7）=278.2kW（因閥門調(diào)節(jié)，水泵效率降低為70%）。

A-2點功率需求=（1 000x80）/（366x0.75）=291.4kW（因閥門調(diào)節(jié)，水泵泵效率降低為75%）。

B點功率需求=（1100x60）/（366x0.8）=225.4kW（因閥門全開，水泵效率升高為80%）。

所以，永磁調(diào)速技術(shù)改造后水泵的流量可以放大到1 100m3/h 同時可以降低功率損耗。采用變速調(diào)節(jié)流量的情況下，不再產(chǎn)生關(guān)閥所產(chǎn)生的阻力，在出口壓力不變的情況下，揚程下降會使流量增大。

3 節(jié)能效果分析

山口泵站到勝利泵站的落差為60m，需要用水量長期在每小時800m3左右，最大水量每小時1 000m3。由于永磁調(diào)速技術(shù)采用改變水泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)水量，泵工作曲線與永磁調(diào)速器工作曲線疊加使泵的效率得到大幅度提高。

從每月的運行記錄中摘取其中一天的運行情況進行數(shù)據(jù)分析。忽略極端最大和最小流量工況，分別選取實際工作中小時流量為536m3、605m3、673m3三種工況，按照運行狀態(tài)時間比例為30%、40%、30%進行分析計算。

表3

由此計算出節(jié)能效果如表4。

表4

每年節(jié)能費用合計為30.3萬元人民幣。

4 結(jié)論

永磁調(diào)速技術(shù)是一項突破性新技術(shù)，是專門針對風(fēng)機、泵類離心負載調(diào)速節(jié)能的適用技術(shù)。它具有高效節(jié)能、高可靠性、無剛性連接傳遞扭矩、可在惡劣環(huán)境下應(yīng)用、極大減少整體系統(tǒng)振動、減少系統(tǒng)維護和延長系統(tǒng)使用壽命等特點。尤其是其不產(chǎn)生高次諧波且低速下不造成電機發(fā)熱的優(yōu)良調(diào)速特性更使其成為風(fēng)機及泵類設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造的優(yōu)選設(shè)備。

[1]趙克中.磁力驅(qū)動技術(shù)與設(shè)備[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2003，12.

[2]燕山石化二供水車間山口泵站.水務(wù)管理中心生產(chǎn)運行記錄，2010：1-12.