CN205679967U - 火电厂循环水泵机组节能监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了火电厂循环水泵机组节能监测装置，包括信号端、信号调理单元、数据采集卡和便携式工控机，信号端包括气压式海拔表、温度传感器、流量传感器、电动机功率变送器和压力传感器。本实用新型具有专门适应火电厂循环水泵机组工作电压高、输水流量大、系统复杂的工况，能对火电厂循环水泵机组运行工况进行在线监测，并对在线监测得到的数据进行实时、自动分析计算得出循环水泵机组效率，为火电厂循环水泵机组经济运行提供决策参考的优点。

Description

火电厂循环水泵机组节能监测装置

技术领域

本实用新型涉及泵类液体输送系统节能监测技术，具体涉及火电厂循环水泵机组节能监测装置。

背景技术

当前我国电力仍然是以火力发电为主的格局。我国火电厂平均供电煤耗偏高，厂用电率偏高，主要大型辅机运行效率低下，使厂用电率长期徘徊在7％左右。火电厂的循环水泵机组(即离心泵及其配套电动机)是耗电量较大的辅机之一，一般占厂用电的10％左右，其运行方式对汽轮机排汽压力和厂用电率等指标影响较大。目前，已有离心泵性能测试的自动化系统，但尚未见专门针对火电厂中工作电压高、输水流量大、系统复杂的循环水泵机组的自动化节能监测系统。现有系统面向的对象主要为油田电潜泵和小型水泵，并且只实现了性能参数的在线监测和部分控制。

实用新型内容

本实用新型要要解决的技术问题是：针对现有技术的上述技术问题及行业空白，提供一种集在线监测和实时分析计算于一体的，专门针对火电厂中工作电压高、输水流量大、系统复杂的循环水泵机组的火电厂循环水泵机组节能监测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

火电厂循环水泵机组节能监测装置，包括信号端、信号调理单元、数据采集卡和便携式工控机，所述信号端包括气压式海拔表、温度传感器、流量传感器、电动机功率变送器和压力传感器。

优选地，所述信号端、信号调理单元、数据采集卡和便携式工控机采用依次串联连接，信号端中包括的气压式海拔表、温度传感器、流量传感器、电动机功率变送器和压力传感器采用并联连接，并组成信号端整体。

本实用新型火电厂循环水泵机组节能监测装置具有下述优点：1)专门适应火电厂循环水泵机组工作电压高、输水流量大、系统复杂的工况；2)能对火电厂循环水泵机组运行工况进行在线监测；3)能对火电厂循环水泵机组节能监测装置在线监测得到的数据进行实时、自动分析计算得出循环水泵机组效率，为火电厂循泵经济运行提供决策参考。

附图说明

图1为本实用新型实施例装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例具有火电厂循环水泵机组节能监测装置包括信号端1、信号调理单元2、数据采集卡3和便携式工控机4，信号端1包括气压式海拔表11、温度传感器12、流量传感器13、电动机功率变送器14和压力传感器15。

本实施例中，信号端1、信号调理单元2、数据采集卡3和便携式工控机4采用依次串联连接，信号端1中包括的气压式海拔表11、温度传感器12、流量传感器13、电动机功率变送器14和压力传感器15采用并联连接，并组成信号端1整体。

本实施例基于信号端1、信号调理单元2、数据采集卡3和便携式工控机4的硬件架构和GB/T 16666-2012泵类液体输送系统节能监测所提供的计算方法，可使得本实施例火电厂循环水泵机组节能监测装置实时、自动分析计算得出循环水泵机组效率。

GB/T 16666-2012泵类液体输送系统节能监测所提供的计算方法如下：

(1)循环水泵机组效率计算公式为η＝η_b×η_d×η_g×η_c，式中η为循环水泵机组效率；η_b为循环水泵运行效率，计算方法见下文；η_d为电动机运行效率，其值用被测电动机的特性曲线查取；η_g为输送效率，其值通过查表选取；η_c传动效率，其值通过查表选取。

(2)循环水泵运行效率计算公式为式中ρ为液体的密度；g为重力加速度；Q为泵的流量；H为泵扬程，计算方法见下文；N₂为泵轴功率，计算方法见下文。

(3)泵扬程计算公式为 $H=\mathrm{\Δ}p+(z_2-z_1)+\frac{v_2^2-v_1^2}{2g},$ 式中Δp为泵静压差，计算方法见下文；z₁为泵出口测压点到泵水平中心线的垂直距离；z₂为泵进口测压点到泵水平中心线的垂直距离；v₁为泵出口法兰截面处液体平均流速，v₂为泵进口法兰截面处液体平均流速，计算方法见下文。

(4)泵静压差计算公式为式中p₂为泵出口压力值；p₁为泵进口压力值。

(5)平均流速计算公式为 $v_1=\frac{Q}{900\×\mathrm{\π}\×D_1^2},v_2=\frac{Q}{900\×\mathrm{\π}\×D_2^2},$ D₁为泵进口法兰处管道内径；D₂为泵出口法兰处管道内径。

(6)泵轴功率计算公式为N₂＝N₁×η_d×η_c，N₁为电动机输入功率。

信号端1中包括的气压式海拔表11、温度传感器12、流量传感器13、电动机功率变送器14和压力传感器15的安装结构及与GB/T 16666-2012泵类液体输送系统节能监测所提供的计算方法中的参数的对应关系：

(1)气压式海拔表11安装在循环水泵抽水口所处江(河)面，记录所处江(河)面的高度和大气压力。泵进口压力值p₁是通过查询循环水泵技术资料中循泵喇叭吸入口高度与抽水口所处江(河)面高度的高程差并计算其扬程，再通过大气压力减去其扬程即可得到泵进口压力值p₁，作为预知参数输入便携式工控机4。

(2)温度传感器12安装在循环水泵出口监测水温为查表取值提供温度参数。

(3)流量传感器13安装在循环水泵出口，为计算提供泵的流量Q。

(4)电动机功率变送器14安装在电动机上，为计算提供电动机输入功率N₁。

(5)压力传感器15安装在循环水泵出口，为计算提供泵出口压力值p₂。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (1)

1.火电厂循环水泵机组节能监测装置，其特征在于：包括信号端(1)、信号调理单元(2)、数据采集卡(3)和便携式工控机(4)，所述信号端(1)下端与信号调理单元(2)串联连接，其包括气压式海拔表(11)、温度传感器(12)、流量传感器(13)、电动机功率变送器(14)和压力传感器(15)采用依次并联连接，所述信号调理单元(2)下端与数据采集卡(3)串联连接，所述数据采集卡(3)与便携式工控机(4)串联连接。