揚(yáng)州第四水廠變頻調(diào)速節(jié)電項(xiàng)目改造工程是與泵房改造相結(jié)合進(jìn)行實(shí)施的。為確保該工程的順利完成。從2002年初就進(jìn)行了市場(chǎng)調(diào)研和考察。根據(jù)四水廠改造前的實(shí)際情況(5臺(tái)機(jī)組,4用1備),對(duì)部份機(jī)組進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能改造,使四水廠的供水能力能滿足2005年的供水的峰谷期的變化需求。改造前后四水廠的二泵房機(jī)泵設(shè)備對(duì)照表如表1所示。
在揚(yáng)州四水廠變頻器改造項(xiàng)目的調(diào)研、考察、招投標(biāo)的期間,從變頻器的主電路的拓樸結(jié)構(gòu)、裝置的可靠性、控制方式、控制精度、效率、諧波、性價(jià)比及供水行業(yè)的使用效果等因素方面綜合考慮,最終選擇了羅克韋爾公司的PowerFlex7000變頻器。其變頻器室的土建工程按照安裝3臺(tái)套6kV電壓等級(jí),功率為630kW的變頻器進(jìn)行建設(shè),全部工程于2005年5月底進(jìn)行調(diào)試并投入試生產(chǎn)。
在變頻器的控制方面采用就地和遠(yuǎn)程控制兩種方式,應(yīng)用羅克韋爾公司的MicroLogix500型PLC控制系統(tǒng),設(shè)置了工作日與節(jié)假日不相同的,每天分24個(gè)時(shí)間段的壓力數(shù)據(jù)表,并可實(shí)時(shí)在線修改其數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)了變頻器開停、出水閥門的開關(guān)、壓力調(diào)整等操作,同時(shí)還具有頻率實(shí)時(shí)顯示、曲線跟蹤以及報(bào)警功能。使其運(yùn)行控制實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)、全自動(dòng)化的分時(shí)段恒壓供水的目標(biāo)。
改造效果
該工程自2005年5月底進(jìn)行調(diào)試并投入生產(chǎn)以來,運(yùn)行情況良好,并具有一定的節(jié)能效果。
微觀經(jīng)濟(jì)效益
(1)根據(jù)泵的出口壓力量測(cè)
目前機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行情況是將泵的出口壓力從原先的基本維持在0.45Mpa,由變頻器根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)表自動(dòng)調(diào)整為0.38Mpa~0.45Mpa,忽略變頻調(diào)整后的短時(shí)間0.45Mpa壓力值,設(shè)泵的出口壓力由0.45Mpa調(diào)整為0.38Mpa,近似計(jì)算如下:
水泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系:Q1/Q2=n1/n2
水泵的壓力與轉(zhuǎn)速的平方成正比:N1/N2=(n1/n2)2
軸功率與轉(zhuǎn)速的3次方成正比:P1/P2=(n1/n2)3
0.38Mpa/0.45Mpa=(n1/n2)2
n1/n2=0.919
P1/P2=(n1/n2)3=0.776=77.6%
由計(jì)算可知,電機(jī)消耗的功率為原來的77.6%,節(jié)能22.4%。
(2)由實(shí)際功耗測(cè)量節(jié)電效果
某季的單臺(tái)630kW變頻機(jī)組的實(shí)際功耗的日平均測(cè)試數(shù)如表2所示。
由表2的測(cè)試數(shù)據(jù)得:單臺(tái)日節(jié)電量為2780kW·h,年節(jié)電量為2780×341=94.8萬kW·h(全年以341天計(jì)算,扣除每月2天保養(yǎng)維護(hù)時(shí)間),考慮到變頻器的效率為97.6%,則年實(shí)際節(jié)電量為92.5萬kW·h,節(jié)約資金92.5×0.473=43.75萬元。
宏觀經(jīng)濟(jì)效益
(1)安全性
自該工程投運(yùn)幾年來,由于采用了恒壓供水,從未發(fā)生過一起供水管網(wǎng)的主干管爆管事故,有效地保證了城市供水的安全,取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)維護(hù)城市的安定、和諧發(fā)揮了重要作用。
(2)政府獎(jiǎng)勵(lì)
由于該工程為揚(yáng)州地區(qū)第一臺(tái)6kV電壓等級(jí)的大功率變頻器項(xiàng)目,對(duì)本地區(qū)的各行業(yè)的高壓變頻器節(jié)能改造起到了示范作用。另一方面,由于該項(xiàng)目的成功實(shí)施,適應(yīng)了電力需求側(cè)負(fù)荷的調(diào)節(jié)要求,得到市政府和省政府能源主管部門的好評(píng),并獲得了江蘇省節(jié)能項(xiàng)目獎(jiǎng)。