凉水塔(冷却塔)冷却风机改造技术改造后每月节能量核算.doc

氨水离心水泵节能改造方案 一、 供水系统节能分析 在供水系统中，最基本的控制对象是流量，供水系统的基本任务就是要满足用户对流量的需求。目前，常见的流量控制方式有阀门控制和转速控制两种。 阀门控制 即通过调节阀门开度来控制流量。此时，供水系统的管道阻力将随阀门开度的改变而改变，而扬程特性保持不变。 在供水系统设计时，其水泵扬程及供水流量都是以满足用户的最大可能需求而选定的，且留有一定余量。而实际应用当中，系统在大部分时间里都是非满负荷运行的，这就必须要减小阀门开度，调整供水流量。这样，管道阻力随之增大，从而产生大量的截流损失。这种控制方式不仅会浪费许多电机输出功率，而且因为管阻特性的改变，整个系统的供水效率也会大为降低。 转速控制 即通过改变水泵的转速来调节流量，而阀门的开度保持不变（一般保持最大开度）。当水泵转速改变时，供水系统的扬程特性随之改变，而管阻特性不变。 在这种控制方式下，通过变频调速技术改变水泵电机的转速，水泵的供水流量可随着用水流量的改变而改变，达到真正的供需平衡，在节能的同时，也可使整个系统达到最佳工作效率。随着变频调速技术的日趋成熟，这种控制方式得到了越来越多的推广应用。 节能理论依据 由流体力学理论可知，大部分流体传输设备（如离心式水泵、风机等）的输出流量Q与其转速n成正比；输出压力或扬程P与其转速n的平方成正比；输出功率N与其转速n的三次方成正比，用数学公式可表示为： Q ＝ K1 × n P ＝ K2 × n2 N ＝ Q × P ＝ K3 × n3 (K1、 K2 、K3为比例常数) 由上述原理可知，降低水泵的转速，水泵的输出功率将下降更多。例如，将电机的供电频率由50Hz降为40Hz，则理论上，频率改变后与改变前的输出功率之比为 (40/50)3 = 51.2%。 长期实践证明，在供水系统中接入变频节能系统，利用变频技术改变水泵转速来调节管道中的流量，以取代阀门调节方式，能取得明显的节能效果，一般节电率都在30％以上。另外，变频器的软启动软停止功能及平滑调速的特点可实现对流量的平稳调节，同时减少启动冲击并延长机组及管组的使用寿命。 二、恒压供水节能方案 如上所述，流量是供水系统的基本控制对象，供水流量需要随时满足用水流量。在供水系统中，管道中的水压能够充分反映供水能力与用水需求之间的关系： 若 供水流量 用水流量 → 管道水压上升↑ 若 供水流量 用水流量 → 管道水压下降↓ 若 供水流量 = 用水流量 → 管道水压不变 所以,保持管道中的水压恒定，就可保证该处供水能力恰好满足用水需求，这就是恒压供水系统所要达到的目的。 恒压供水系统框图 左图为恒压供水系统框图，供水压力由用户在变频器上设定，同时压力传感器将管路的实际压力反馈给PID调节器（变频器已内置），经过PID算法得出的比较变量将以模拟量的形式接入到变频器的CPU处理中心，再由变频器控制电机及水泵的转速、最终调节水泵的输出流量达到恒压供水目的，满足供水及用水平衡。 整个控制过程如下： 用水需求↑ —— 管路水压↓—— 压力设定值与返馈值的差值↑ —— PID输出↑ —— 变频器输出频率↑ —— 水泵电机转速↑ —— 供水流量↑—— 管路水压趋于稳定 水泵控制方案 假如水泵电机清单如下： 机组 功率 常用数量 调节方式 总计数量 氨水离心泵 160KW 1台 阀门调节 1台 以上数据表明，供水系统都为单泵供水采用阀门调节压力，用水需求有一定变化，从投资效益方面考虑，建议贵司采用200KW “一拖1”节能控制模式： 即设置为一台200KW变频器控制一台水泵，变频器输出连接160KW水泵: 在启动时,变频器按照设定的加减速时间开始加速运行,这时管网内的压力会随着水泵速度的变快而增大,通过管网上安装的压力变送器将压力信号送至变频器.经过PI调节后,和设定压力(可通过参数或外部给定)进行对比,当达到设定压力时,变频器控制水泵在当前频率工作,若用水量减小时,此时管网压力会变大,变频器在接收到大于设定压力的信号后,经PI调节后开始降低变频器运行频率；反之当用水量增大时，变频器在接收到低于设定压力的信号后，经PI调节后开始增加变频器的运行频率，使管网压力等于设定压力； 这样由于变频器可根据外接压力随时调节运行的水泵,可现实在任意时候都能达到恒压供水的功能,并实现节能的目的。 变频供水中，通过键盘数字设定供水压力，也可外接电位器调节供水压力，压力传感器反馈压力到变频器模拟量输入端子，通过变频器内置PID调节器运算控制功能，进而控制水泵转速的快慢来调节供水压力。 方案设施 由于先前已有软启动对电机进行启动,所以在改造时,将会保留原启动系统并与变频进行互锁，并定义为手动模式；自