循环水泵应用变频器节能效果分析

付子恒（大庆油田有限责任公司技术监督中心）



循环水泵应用变频器节能效果分析

付子恒（大庆油田有限责任公司技术监督中心）

电厂循环水系统是按照夏季高温及机组满负荷状态下进行设计，给机组运行留有足够的负荷余量，电动机定转速运行时，水泵即处于满负荷运行状态。因此，当环境及循环水量发生变化时，循环水泵无法及时有效地调速，造成水泵损坏及能源浪费。应用变频器进行调速，可以根据负荷变化情况进行实时调速，连续调整水泵出力使机组保持经济运行状态，实现节能降耗。

循环水泵电动机变频器节能

某电厂共有2台发电机组，由2个循环水泵房对其进行循环冷却。其中1#、2#泵房分别为1#发电机组及2#发电机组进行循环冷却。正常生产情况下，1#泵房2台循环水泵、2#泵房3台循环水泵分别按照1台工作、1台备用及2台工作、1台备用的方式运行。2#泵房的循环水泵由于泵的真空度情况不好，现在实行3台全运行的工作方式，发电水耗由11.57 t/104kWh上升到12.96 t/104kWh。循环水泵随机组运行情况持续运行，由于发电机组负荷经常变化，因此，需要循环水泵流量能够实现及时迅速调整。在同一负荷运行条件下，由于外部环境变化，夏季及冬季对循环水泵水量调节要求也不同，工频状态运行下的循环水泵无论从节能降耗还是机组安全经济运行方面都不能满足生产需要。

1　技术改造的必要性及依据

在电厂循环水泵上应用变频调速技术可以有效解决循环水系统对发电机组负荷变化反映迟缓的问题，实现根据负荷及季节环境变化合理控制循环水量，使泵真空度维持在最佳水平。同时可以有效提高泵机组的运行效率，降低单耗及冷却塔循环水蒸发量。

电厂循环水泵是离心泵，根据流体力学原理可知，离心泵的流量、扬程及轴功率与转速之间存在一个比例关系，即比例定律［1］：

式中：

Q——离心泵流量，m3/h；

n——离心泵转速，r/min；

H——离心泵扬程，m；

N——轴功率，kW。

由于电动机频率与转速成正比，因此轴功率与电动机频率也存在三次方关系，见表1。

表1　循环水泵参数与频率关系

根据上述原理可知，通过改变电动机频率就可以改变循环水泵的轴功率。

实际改造过程中，需要同时兼顾发电机组凝汽器的真空度与循环水泵的电耗两方面因素，通过变频调速实现机组的经济运行，从而达到节能降耗的目的。

2　节能效果分析

2014年，电厂对厂内2个泵房的循环水泵进行了变频装置改造，其中1#泵房安装1台变频器，安装方式采用“一拖二”的形式，即1台变频器带2台循环水泵，可以在2台之间进行切换运行；2#泵房按照“一拖二”方式安装1台变频器，另一台工频运行。通过对其改造前后进行现场比对测试，2台循环水泵安装变频器后平均有功节电率为9.31%，无功节电率为47.40%，综合节电率为8.98%，泵效率平均提高了4.81%，取得了较好节能效果，并有效提高泵机组效率，详见表2。

表2　循环水泵应用变频器节能效果对比

安装变频器之前，流量靠出口阀门开度控制，调节线性度差，在调节过程中和阀门阻流上消耗大量能源。安装变频器后出口阀门不需要频繁调整，阀门开度保持在一个比较大的范围内，通过改变变频器输出频率来改变电动机转速，达到调节出口流量的目的，可以很快满足工况要求。

3　结语

使用变频器解决了循环水系统“高能耗，低效率”的问题，同时使循环水系统能够随发电机组负荷及环境等因素的变化而及时做出反应，提高了泵机组效率，同时降低了电动机启动电流，在机组经济运行、电厂节能降耗方面起到了直接作用。

［1］杨祖荣.化工原理［M］.北京：化学工业出版社，2004：64-65.

大港油田零散天然气回收工艺深化研究取得突破

一项能够将零散天然气快速、连续回收的研究成果，已经在大港油田得到广泛应用。截至目前，已实现了7个井站零散天然气的尽产尽收，减少了能源浪费和环境污染。

油气井在开采、试油、排液等过程中会产生一定量的天然气，气量的多少和稳定性变化很大，一般情况下通过直接放空外排或点火炬燃烧处理，造成大量不可再生资源的浪费，而且对环境造成污染。传统零散气回收采用高压充装的工艺，每次需根据新井口压力、环境特点、场地条件等做新的设备选型、平面布局等方案设计，设计周期和施工周期过程中造成了大量的能源浪费。为了更好地提高零散天然气回收率，为零散气回收提供技术支撑，大港油田天然气公司立项开展了《油田开发零散天然气回收工艺深化研究与应用》研究工作。项目组积极投入项目开发研究，多方调研，进行技术论证，确定了实施方案，完成了井场通用性方案研究；确定了设备平面布置方案和压缩机、干燥撬等关键设备选型，实现了设备选型的通用性和易搬迁性，使回收工作更加简易、高效；扎实开展了中压直接充装技术开发与应用，完成了中压直充设备的选型等。

研究成果应用后，每个井场可缩短建设周期7天。目前，该究成果已在滨-90、房15-16和板深16-42等7个井场零散气回收工作中得到了应用，让零散天然气的快速、连续回收成为可能，最大限度地降低了天然气的排放，有效保护了自然环境。

零散天然气回收工艺深化研究实施后，实现了零散天然气的快速、连续回收，零散天然气回收率达95%以上，最大程度地降低天然气排放，保护自然环境，为节能减排与美丽矿区建设做出贡献。

来源：中国石油网付亚荣供稿

10.3969/j.issn.2095-1493.2015.10.016

2015-07-14）

付子恒，2012年毕业于哈尔滨石油大学（石油工程专业），从事油田计量检定工作，E-mail：200851996@qq.com，地址：黑龙江省大庆市让胡路区西宾路552号技术监督中心，163455。