摘要：循环水泵在工作过程中如果效率低、运行方式不合理可能直接影响到循环水系统甚至还能影响到整个冷端系统的节能运行。在市场经济条件的趋势下，从实际操作性的角度出发，可对循环水泵的电机进行双速节能改造，改造后的运行方式可进行循环水水量的调节，从而提高企业的经济效益，本文对循环水泵电机双速节能的改造进行了详细分析，以达到节能减排目的。
关键词：循环水泵；电机；节能；改造
循环水泵的低效运行不利于节能减排的理念，严重导致能量的损失浪费。近年来，根据国内循环水泵电机双速改造的经验，通过改变端部绕组的连接方法，达到近极双速度运行的目的，改造后节能效果明显，所以循环水泵电机双速运行方式是降低能耗，提高效益的有效途径。
一、循环水泵电机双速节能改造的优点分析
循环水泵配用的双速电机可增加循环水量的灵活性，满足不同季节的供水需求，避免运行水泵工作点的严重偏移，提高水泵的运行效率。对于循环水泵双速节能的改造其优点有以下几点：
1.操作简单方便。风机、水泵电机所带负载受到气温的影响，如夏季可用高速，冬季可用低速，一年对电机改变2次极，操作的时候只需要将电机出线盒联接片换接即可，简单易操作从而可以达到电机变极的目的。
2.先进的设计方案。采用计算机电磁方案程序设计，对节能双速电机高、低2个速度的磁负荷基本一样，在高、低2种速度下电机的功率因数、效率、最大转矩、启动转矩、启动电流这5个性能指标均达到了相应单速电机的标准值。其低速状态下发热因数比高速时低20%多，从而是运转更可靠。
3.运行过程中有较高的安全可靠性。双速电机结构与普通常规的单速电机相同，其结构简单，后期维护方便，使用寿命长，运行安全可靠性高。通过对电机节能改造，还可以将电机运行中出现的其他故障一并加以改造。比如：绝缘老化的问题可以通过对绕组的方法进行更新来提高电机的使用寿命；还可以对电机进行漏油的改造。与其他变频调速、串极调速等节能电机系统相比，双速电机使用时具有可靠性高的特点。
4.周期短且改造成本低。电机节能双速的改造成本比较低，纵使更换全部的定子绕组，也只需原电机售价的一半左右，成本仅为变频调速设备的十分之一，另外，它不需要另购附加设备和控制设备。改造周期基本上为20天左右，周期较短。
二、改造方案分析
从节能减排的角度出发，循环水泵的流量调节范围越大，它的机组的运行经济性就越好。一般运行中，可以根据机组负荷与循环水进口温度的关系来操作调整。当机组负荷、循环水进口温度在临界值时，需要保持原运行方式不变。这种运行方式仅根据负荷与循环水温度的理论值为依据，实际情况要根据运行过程中设备运行的方式来调节，每年11月到次年3月中旬环境温度比较低，若单台机组负荷长时间维持在260MW以下时，可采用单台循环水泵进行。循环水泵的运行方式能直接影响到运行效率，因此，循环水泵电机双速改造后运行，结合机组负荷等因素进行有效的高、低切换，可以得到最佳的循环水泵运行方式，这样可以节省大量的电能消耗。
1.技术改造分析
受到机组设计的限制，夏季负荷高的时候单台循环水泵流量不能正常完成工作，大多采用两个循环水泵。受电网调度的影响，机组较少时处于高负荷运行并且环境温度也相对较高，机组的循环水量不能根据运行情况进行转速调整，必须同时开启两台单速循环水泵，但是水量过大时，也会造成严重的电能损耗，设备运行效率偏低。所以，应该在冷却水系统阻力减少时减少泵的扬程，从而把流量的值调整在较高的范围内。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在相同环境温度的条件下，循环水泵的操作模式基本相同，不需要连续调节循环水泵的速度，考虑到循环水泵是相对固定的，改造成本低等因素，采用变极调速的方式即双速调节的方式为循环水泵调节电机。
2.改造的基本原理
通过改变电动机定子绕组的接线方式来调节异步电动机的变速，改变磁极对数，使单绕组可以调节电机的转速。电机可以调节高、低转速，通过下面的线路切换来改变电机线圈的绕组连接方式来实现电动的双速调节：1）安放两个共有的绕组在定子槽内，由外部开关控制电路来改变电动机定子绕组连接方式来实现变极；2）安放两个独立的绕组在定子槽内，每个绕组接线方式不同极对数就不同。
循环水泵电机改造前级数是14，速度是425r/min，改造有两种技术标准：一种是把级数从原来的14级改到16级，速度变为370r/min，一种是从原来的14级改到18级，速度变为329r/min，技术的选择是改造的基础，起着至关重要的作用。通过和专业技术人员的计算和讨论，根据实际工作需要，可以在不同时期组合成最佳的方案来满足水流量的需求，以达到节约能源的目的。
3.节能方案分析
电机的转速和冷却水实现不同工况下较好的协调才能完成，因此，将一台循环水泵电机单速改成双速运行，结合调整运行方式，循环水泵经济运行模式由原来的两种变为四种，其中特别是夏季负荷高峰或机组高负荷运转情况下单台单速循环水泵电机和单台双速循环水泵电机低速并联运行即可满足实际运行的需要，大大降低了这个时间段的电能的消耗。电机进行单速改成双速的节能改造，其经验比较成熟、费用低、工期短，针对设备老化，运转资金紧张的情况下，这种改造节能效果明显，是节能的首选方案，比较符合企业的实际需求。
三、改造的节能效果分析
循环水泵双速节能改造后经济效益提高了，改造前，运行方式为冬季3个月、春秋季4个月采用单泵运行，夏季5个月采用双泵运行，夏季负荷高峰的时候使用两个单速循环水泵工作，由于负荷大会出现大马拉小马的现象，造成了电能的损耗和水资源的浪费。改造后冬季可采用低速运行，春秋季采用高速单泵运行。在夏季高负荷状态下可以使用单循环水泵电机和双速循环水泵并联运行，高、低速配合工作，能够满足夏季高负荷工作需求。按照单速循环水泵一年运行四千小时计算，大约每年可以节约十几万的费用，即减少了电力消耗，又提高了企业的经济效益。
总结：
循环水泵运行方式不合理或者低效率运行都会在一定程度上影响到循环水系统的正常工作，还可能影响到整个冷端系统的节能运行，因此，循环水泵双速节能改造后的运行方式可进行循环水量的调节，可通过循环水泵不同的运行方式改变循环水压力，具有很高的灵活性，从而满足了不同季节的循环水需求量，即提高了水泵的运行效率又到达了节能的目的。在实施运行过程中，要根据不同的需求和季节的变化采用不同的循环水泵的运行方式，发挥设备最佳的利用率，节省用电量，才能取得显著的节能效果。
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论文作者:胡明,王阿娜
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
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