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1 引言

最为国有控股袭警案型特钢制造业企业，邯钢良好回应欧洲国家呼吁，彻底的推动陕西特钢群体整和强势和协同业务效果，把节水减少排放、低碳生活技术性发展趋势最为制造业企业层面业务中的一个，积极试行不断循环利用能力，应用软件低碳生活技术性技术性，強力加快推进节水减少排放，认真开发成本减少型、环保友谊型、集约化效果型的当代化特钢工业生产科技园区。

早在2010年邯钢建设投运了一个覆盖整个邯钢的、全局性的集生产管控、物流管控、能源管控为一体的能源管控中心，实现了物流、能源流及信息流的三流合一。管控中心自投运以来，有效地提高了能源系统安全稳定运行水平和煤气、蒸汽等余热余能资源的回收利用水平，煤气资源实现了“零”放散，能源消耗持续降低。
2 现场改造设备情况

此次改造的是利用富余煤气发电的电厂锅炉给水泵，给水泵两台，一用一备。以往水量调节依靠阀门开度来控制。在机组运行中，给水泵的出口阀门调节复杂。由于这样的调节方法仅仅是改变通道的流通阻力，而驱动源的输出功率并没有改变，节流损失相当大，浪费了大量电能。其主要弊端主要表现为：
（1）调节阀前后压差增加，工作安全特性变坏，压力损失严重，造成能耗增加；
（2）给水泵电机定速运行，阀门调整节流损失大，出口压力高，系统效率低，造成能源的浪费；
（3）管道压力过高，威胁系统设备密封性能；
（4）长期的阀门开度，加速阀门自身磨损，导致阀门控制特性变差；
（5）设备起动冲击电流大，需增加配电设备容量而增加投资。

因为应对上述所说情况，由了海量的技艺论据，邯钢能源资源开发心中决定的用压力直流交流交流交流变频式空调器用于传统性的闸阀设定供水排水量的技艺。发直流电机的安稳转运对正常情况下生孩子至关关键，对机器需求很苛求，因而在压力直流交流交流交流变频式空调器的使用上极为独立。由实地考察评测，经由项目招标的办法，邯钢能源资源开发心中使用了新风净化光电技艺子高新科技股份工厂有限制工厂生孩子的压力直流交流交流交流变频式空调器JD-BP38-2000F（2000 kW/10 kV）对2台供水排水泵进行直流交流交流交流变频式空调整修，使用一拖二的办法。2台供水排水泵发直流电机和直流交流交流交流变频式空调器的技艺参数表如表1和表2如图所示。

 

3给水泵节能原理介绍
3.1给水泵运行的机械特性

给排潜水泵的作业是拷贝药液，向工业锅炉燃烧接连供给量兼备大量重压，国内流量和非常环境温度的水，轴流给排潜水泵是因此药液按轴径流量而美称，它是靠风轮的拉力，给药液以一段的重压和能量，促进药液而流量。电动三轮机的自动化设备特征参数就是指减速机的转距与发动机时速的联系，一般是自动化设备特征参数可界定为转距与发动机时速的平方米米正相关 ，恒转距M-CONSTANT，恒马力P-CONSTANT，各个负放有各个的自动化设备特征参数，像潜水泵、制冷机这的阻抗做工作在线路静扬程或负压为零的具体情况下，它的转距与发动机时速的平方米米正相关，任何它的自动化设备特征参数属是 。

改变水泵转速调节方法的基本原理是改变水泵压头特性曲线来改变工况点，由于水泵和风机的控制理论相似同是流体力学，适用于风机的节电方法，也基本适用于水泵上，但是液体的密度明显的比气体大，因而具有很高的压力；管路阻力中的液位差较大。其节电的基本方法有三大要素：
（1）减少不必要的流量
（2）减少管路的阻力
（3）用有效的方法控制流量

其具体的改变流量的方法有很多，但它们都是以可能降低不必要的流量和压头为前提的。控制流量的方法：间歇运转、并联台数控制、串联台数控制、翼角控制、调速控制等，变频调速控制初期投资高些，但是运行中的电耗可以大量减少，适用于流量变化大，扬程变化范围较大的场合。
3.2给水泵节能原理

直观性的增压泵(或离心风机电机的)运转申请这类卡种弧度提额图见图1：增压泵(或离心风机电机的)的没问题运转点为A，当需水量(或风口尺寸)需用从Q1调到Q2时，选择阀体调，管网的能力特点申请这类卡种弧度提额由R1（阀体开全）发生变为R2（阀体关小），其运转点调至B点，其作业电压为OQ2BH2’所围出的占地面，其作业电压变很大，并且效应却也进而消减。当选择直流变频调速器时，应该按需用起降电机的速比，发生变装置的能力申请这类卡种弧度提额，图下从n1（额定的速比）到n2（速比降低）,其运转点调至C点，使其参数设置充分考虑生产工艺让，其作业电压为OQ2CH2所围出的占地面，一同其效应申请这类卡种弧度提额也也进而直线运动，还是运转在更高效区。图下困扰部份为合理降低能源消耗。

图1 水泵(或风机)工作曲线图

如果在管网特性不变的系统中进行水泵调速，并且对水压没有要求，这种情况下节能效益比恒压供水要显著得多。
4变频改造方案介绍

变频调速系统配置目前该厂已有的DCS，通过DCS对变频器进行启动、停机、调速等控制，并可在DCS上显示变频器的运行数据和当前状态，实时监控系统运行。
为了保证锅炉给水系统的可靠性，变频器装置具有工频手动旁路装置，当变频器发生故障，停止运行时，电机可以手动切换到工频下运行，这样可以保证锅炉的供水要求，提高了整个系统的安全稳定性。

实操因素，有qq远程管控和本市管控两大类管控的方案，这两大类管控方案可不断提高系统性的可靠效果。DCS干好前馈管控，DCS只能根据空气能热泵机组的工况状况，按选用程序流程图测量母管负担状况，运算后给变頻器1个最合适的的频率值，才能 保障 对热水锅炉給水泵主轴电机电机转速的自动式管控， 保障母管负担的可靠。

给水泵变频系统具有如下特点：给水泵变频系统，既可以变频调速运行，也可以直接投工频运行，同时增加可靠的闭锁回路；为变频器提供的交流220V控制电源掉电时，由于变频器的控制电源和主电源没有相位及同步要求，变频器可以使用UPS继续运行，不会停机；在现场DCS速度给定信号掉线时，变频器提供报警的同时，可按原转速继续运行，维持机组的工况不变；变频器配置单元旁路功能，在局部故障时，变频器可将故障单元旁路，降额继续运行，减少突然停机造成的损失；保留原电机继续使用，不改变原有电机设备任何基础。
5高压变频水泵改造方案
5.1 动力系统方案

该加热炉供水管管系统性定频改建用一拖二自动旁路实施方案。其七次集成运放如2所显示，即购置一个高电压定频器，利用添加高电压隔选择离开转换开关把高电压定频器添加到要自动运转的供水管管泵往上面。高电压定频器行拖动1#供水管管泵自心理进行定频自动运转，也行利用添加拖动2#供水管管泵自心理进行定频自动运转。两边供水管管泵自心理均掌握工频旁路能力。

 

图2 高压电变频柜一场机系统接到线图

k1和k2为变频器旁路开关柜高压隔离开关；
QF4和QF5为变频器旁路开关柜高压断路器；
QF1和QF3分别为现场1#和2#给水泵工频电源高压断路器；
QF2为现场变频电源高压断路器；
变频器为风光JD-BP38系列高压变频器；
1#、2#给水泵受变频器控制。

变频器控制电机为一拖二控制，旁路开关柜用于工/变频切换。K1和K2为2个高压隔离开关，变频器运行时，要求K1和K2同时闭合。QF4闭合，QF5断开，QF1断开，1#给水泵变频运行；QF4断开，QF1闭合1#给水泵工频运行；QF5闭合，QF4断开，QF3断开，2#给水泵变频运行；QF5断开，QF3闭合，2#给水泵工频运行；其中，QF4与QF1、QF5实现电气互锁，QF5与QF3、QF4实现电气互锁；将控制柜“远控/本控”开关打至“远控”位置，将断路器QF2“就地/远方”开关打至“远方”位置，可实现给水泵的远控操作。
5.2控制系统方案

该厂供水公司操作机模式基本采取的是“差压供水公司”设计，无线移动4g数据信息对应选自加热炉汽包及抽水机的外贸出口产品型各种负担感知器的各种负担值，打入差压液位变送器，与DCS的传输供水公司量设定无线移动4g数据信息对其进行比，产生闭环保持着保持着操作机模式，此无线移动4g数据信息再由DCS送往调频器看做调频器的给定频次，当操作机模式供电量的不同时，加热炉内的汽包各种负担一直的的不同，调频器的的传输频次再打来设定无线移动4g数据信息后也自主的不同。抽水机的外贸出口产品型速比也合理的变换，永远保持着抽水机的外贸出口产品型各种负担伴随汽包压的的不同而的不同，调频器基本采用交流接触器即泵的速比来设定供水公司量，以要确保加热炉汽包水位高低。这些操作机模式作用快,增强性好,抗干预效率强。此外，靠速比设定留量的适用中，抽水机的耗用工率将以速比三回方的相关大得缩小到，操作机模式节约能源突出。供水系统排水排水排水泵交流定频柜式开机时先使用应对QF2髙压高压断路器，给交流定频柜式器电动车充电，再按交流定频柜式器开机按键开机交流定频柜式器，在交流定频柜式开机时为不使供水系统排水排水排水泵引发“汽浊”现像，供水系统排水排水排水泵以最少数据访问量掌控原则开机，访问供水系统排水排水排水泵循坏往复伐门，能够拥有供水系统排水排水排水泵的最少数据访问量，在开机的时候中当出来处到数据访问量不小于最少数据访问量时将如何延时访问出来处到伐门，出来处到伐门调满后停用循坏往复伐门，如今数据访问量的提升，进来母管的主调色节伐门也将如今数据访问量的发生转变享受到最重点，在运动中重点使用钻速来调节器线路中的数据访问量，能够拥有汽包地下水位的发生转变还要。

由于该变频器不能够联启，所以1#与2#给水泵只能选择一台变频运行，另外一台工频运行，两台泵的连锁投入方法与改造前一致。
5.3给水泵的启动条件
（1）给水泵的入口和出口管道要充满水；
（2） 给水泵入口阀门全开；
（3）给水泵出口阀门全关；
（4）给水泵再循环阀门打开；
（5）冷却系统正常；
（6）机械密封水正常；
（7）油面正常；
（8）电气联锁，进线断路器QF2合闸，变频接触器KM1，KM2合闸；
（9）变频器带电，系统自检正常，收到变频器发出的“就绪”信号。
6 现场设备改造测试节能效果

循环水泵变频改造后，2017年3月，高压变频器一次性投入生产，至今运行正常。经过厂节能服务中心测试，系统达到了预期的效果。水泵变频改造后，循环水泵输入电流有明显下降，设备实现了软起动，改善了设备的运行工况，极大地减轻了设备起动时对供配电系统的冲击。改造前后1#给水泵工变频运行正常统计数据如表3所示。
表3  改造后的实际测量数据

1#泵变频运行 1#泵工频运行
运行频率 45.3Hz 电压 10.4 kV
输入电流 68.9A 电流 94.1A
输出电流 85.9A cosФ 0.9
输入电压 10.4kV 出口压力 0.8 MPa
输出电压 9.4kV 耗电 1506.9kWh

为了对比改造前后的节能效果，在生产负荷基本相同的条件下，统计一周的耗电数据。当工频运行时，原系统为1#给水泵投入运行，经统计该泵工频一周的耗电量统计为211526 kWh，平均每小时耗电约为1510.9kWh。当变频运行时，该水泵变频一周的耗电量统计为169400 kWh，平均每小时耗电约为1210.0 kWh。
节电量=原工频耗电-变频耗电=1510.9-1210.0=300.9kWh。
节电率=节电量/原工频耗电=300.9/1510.9=19.9%。

另外给水泵变频改造后，具有软启动、软停止；提高了机组水泵的运行效率；现场噪音大大降低，有效改善现场的运行环境，操作人员反映良好；便于实现在锅炉水泵机组控制系统自动化管理。
7结束语

在河北邯郸钢铁集团能源中心热电车间锅炉给水泵采用JD-BP38-2000F高压变频器，不但操作方便、容易、维护量小，而且可以根据锅炉汽包水位情况进行电机调节，大大提高锅炉的稳定性，并且节电效果显著，提高了运行的经济性。