发布时间 : 星期一 文章发电厂给水泵变频调速解析更新完毕开始阅读f5dcb8ae3968011ca200918f
1) 方案说明有另文详述，本文所强调是将液力偶合器改为增速箱具备了节能的最大公约
数，原因无他，拆除了液力偶合器的泵轮和涡轮，用新设计的齿型联轴器挠性连接小齿轮轴和输出轴，拆除液偶工作油系统及其附属冷油器，这些措施消除了液偶调速存在的第一项损耗。
2) 为给水泵电动机增配高压变频器，给水泵转速由液力偶合器调节改为电动机变频调节。
能有效地抬升给水泵电动机的运行效率，消除了液偶调速存在的第二项损耗。 3) 取消液力偶合器并把液偶改成机械直连的增速箱以及给水泵电动机增配变频器直接调
速，这两项技术改进措施把原来的液偶间接调速存在的第三项损耗也消除了。
图3 液力偶合器改增速箱给水泵变频调速方案
图4 液偶调速给水泵组变频改造总体方案示意图
五、 VORECON与变频器应用于液偶调速电动给水泵节能改造的比较 1. 改造项目投资 1) 变频器
以300MW等级的机组为例，对3台锅炉给水泵组中的两台进行节能改造，根据智光节能公司已经完成的18台给水泵（电机5500kW）的决算价，项目（交钥匙工程，其中包含了提供2台变频器、新建变频器室、增配变频器的空水冷装置、工程安装、DCS增加测点和组态、液力偶合器改为增速箱、给水前置泵的改造、增配前置泵电机、系统的试验和调试等）
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平均造价为1000万（人民币，下同）左右。 2) VOREKON
同比计算，设备采购需要花费2000万，给水泵组基础、高压给水管道改造费用200万左右，冷油器、联轴器等附件200万左右。总价不低于2400万（根据目前现有的资料估算，如果有更确切的数据，以重新核算的结果为准）。 3) 点评
变频器改造方案在投资方面绝对优与VOREKON。 2. 调速性能 1) 变频器
变频器调速范围1～100％（完全满足给水泵转速变化20％～100％的要求），全程线性调节。
2) VOREKON
调速范围55％～100％，不能满足机组低负荷运行的调节要求。非线性调节。 3) 点评
VORECON与液力偶合器相比，在调速性能方面已经缺少了35％的调节能力，这种能力的缺失一定会引发给水系统在工艺上更多的改造，继续增加投资费用，同时增加了运行操作的复杂性。变频器良好的调节性能提升了锅炉给水调节回路的调节品质。
就发电厂锅炉给水泵转速调节而论，VOREKON与变频器根本不在一个档次上，严格地讲，不是调节好与不好的品质比较、而是调节行与不行的性能区别。VOREKON用于发电厂锅炉给水泵转速调节太过勉强。 3. 长期检修和维护费用 1) 变频方案
变频器是电力电子设备，只要依照电子设备的标准给VFD提供运行环境，实践证明，变频器的日常维护也只需例行检查、定期打扫机柜表面灰尘、清洁滤网而已，长期检修随机组大修即可。变频器相对薄弱的元件是电容器，一般的电容器工作寿命是8年，质量好的金属膜电容能达到15年。单元体的寿命都在15年以上。这些电子元器件都是随机更换的，所以电子元器件的长期检修费用应该按平摊费用计算，当前变频器的价格早已不是10年以前的天价了，几乎接到地气了。 2) VOREKON
VOITH公司资料介绍8年一次大修。可能指的是整机的大修，日常维护大概与液偶也差不多，难道日常连工作油、润滑油的品质也不检查吗？肯定不是，只不过VOITH公司的宣传资料上没有提罢了。如果VORECON独枝一秀，就算是8年一次检修，检修也要由VOITH公司的技术人员来完成，根据与国外公司交往的工作经验，无论人工（高于国内8～10倍）还是设备备件，费用均属昂贵。 3) 点评
以目前的技术发展水平看，VFD已经大踏步地进入了大路货的行列，而VOREKON还是阳春白雪，物以稀为贵。如此估算，VFD长期的检修、维护费用不应该比VOREKON为高。 4. 节能效果
1) 变频器的节能效果
以下分别是宁夏马莲台电厂、宁夏六盘山电厂、山西临汾电厂和浙江台州电厂给水泵变频改造的节能曲线。
a) 马莲台电厂2号机组全年运行7200小时，可利用小时5400小时，年平均负荷率75％，
综合相对节电率23％。两台给水泵变频改造后全年节电超过1378.16万度，。 b) 六盘山热电厂2号机组全年运行7900小时，可利用小时5950小时，年平均负荷率80％，
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年平均节电率26％。两台给水泵变频改造后全年可节电1795万度。 山西临汾电厂2号机组给水泵变频改造节能曲线 浙江台州电厂8号机组给水泵变频改造节能曲线 2) VOREKON的节能效果 表2 机组负荷（MW） 负荷率 给水泵电机功率（kW） 节能量（kW） 节能率 液偶调速 VORECON 317.5 90.7% 1004.9 785.25 219.65 21.86% 282.7 80.8% 835.65 718.86 116.79 13.98% 247.5 70.7% 982.83 920.94 61.89 6.30% 212.5 60.7% 861.14 827.85 33.29 3.87% 表2是VOITH公司VORECON介绍资料中的数据，据说是广东沙角B电厂的对比测试数据，我们姑且认为是真实的。表1中机组THA工况下VORECON的效率比液偶高7.79％，表2的90％工况节能率竟然有高达21.86％的节能率，这是令人怀疑的，就算机组容量有不同，但负荷与给水泵出力存在正相变化的关系，节能率与机组负荷成反相变化关系，这种内在的变化趋势不会改变，而表1和表2的变化正相反。我们觉得表1的数据更可信。 3) 点评 在机组75％负荷工况下VORECON比液偶提高效率14.32％，变频调速比液偶调速节能25％（多个300MW等级电厂给水泵变频改造项目的综合平均值），变频调速比VORECON多节能10％。受资料匮乏的限制，不能进行更多的数据比较，但对有限的资料分析也能确认变频调速要比VOREKON节能效果至少高出10％。在对VOREKON进行节能分析时，不要忽略了VOREKON工作油的热损耗，虽然液力变矩器只传递了25％的动力，但变矩器泵轮和涡轮的滑差比液偶还要高，例如让行星齿轮架相对于电动机保持静止，电动机的转速是1490rpm，变矩器就得反向旋转1490rpm，两者相加就是涡轮和泵轮的滑差2980rpm，已经相当于液偶50％的速比了，如果让VOREKON的转速持续调低，变矩器涡轮与泵轮的滑差还会更大。滑差即摩
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擦，摩擦生热而产生能量损耗。 六、 结论
1) 在满足给水泵的调速性能方面，变频器优于VOREKON。 2) 变频器节能效果比VOREKON至少高出10％。
3) 投资费用变频器低于VOREKON，不是一点儿，是好多。
4) 在火力发电厂中 ，锅炉液偶调速电动给水泵的节能改造采用变频器比选用VOREKON
更为合适。
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