外文翻译抽水系统PLC和变频调速.docx
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外文翻译抽水系统PLC和变频调速
毕业设计（论文）外文资料翻译
学院：
能源与动力工程学院
专业：
建筑环境与设备工程
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1.外文资料翻译译文；2.外文原文。
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附件1：
外文资料翻译译文
抽水系统PLC和变频调速
萨拉赫Addallah
改造中应注意的一些技术问题
（1）高压变频调速凝结水泵运行时上水调整门打开，利用改变凝结水泵的转速调节除氧器水位造成凝结水压力较低，最大不超过2.8MPa。
运行中凝结水压力随负荷降低而下降，为了保证其它设备所需凝结水的压力，所以凝结水母管压力低联锁值应重新整定，但不能太低。
例如设定变频调速系统的最低转速为30Hz（变频器最低转速设为750r/min）。
（2）变频凝结水泵变频运行时，凝结水至除氧器副调节阀全开，主调节阀全关，所以凝结水母管压力最低低至0.85MPa。
为了保证定速凝结水泵低水压不动作（工频运行时定值为1.8MPa），将定值修改为低于0.6MPa，联动备用泵，母管压力0.7MPa时热控光字牌报警。
变频器跳闸，系统发出12s脉冲信号，将除氧器水位总手操指令由50％减至20％，对应副调节阀开度约在43％左右，其它热控保护不变。
（3）运行变频凝结水泵跳闸备用定速凝结水泵联锁启动后凝结水压力突然升高；对凝结水供其它辅助设备影响很大，特别是给水泵机械密封冷却水系统，由于给水泵机械密封冷却水差压一般维持在0.1MPa。
针对此问题在给水泵机械密封冷却水调整门上预置一个与汽轮机调速级压力具有函数关系的指令，当备用工频凝结水泵联锁启动后将该指令输出至给水泵机械密封冷却水调整门，延时一段时间后系统切换至给水泵机械密封水差压自动调整回路。
（4）运行变频凝结水泵跳闸备用定速凝结水泵联锁启动后凝结水压力突然升高对凝结水供其它辅助设备影响很大，因此在由变频切到工频运行时应适当关小除氧器水位调节的两个调节门的开度，以免除氧器水位过高。
（5）改造前，正常情况下凝结水母管压力为2.5MPa左右。
当母管水压低于1.8MPa或运行的水泵发生故障时，备用水泵必须在5s内启动到全速运转，提升到1.0MPa，否则系统联锁保护动作。
变频改造后，凝结水泵正常切换时，必须先启动变频泵，水压足够后再关停工频泵。
当变频泵故障，2QF跳闸联锁启动工频泵M1，此时，人工断开QS1和QS2，并合上QS3，使M2泵处于工频备用，禁止M2泵变频备用。
在甘肃金川公司热电厂、山东华泰热电厂、山东里彦电厂、徐州诧城电厂及山东滨州魏桥热电厂，我们先后设计了18台135MW机组国产超高压、中间再热机组。
这些电厂有一个共同的特点，基本上是企业自发自用，企业除了有稳定的电力需求外还有一定的供热负荷，企业的供热负荷波动较大。
使得电厂循环水系统的循环水量大幅度改变。
在没有供热负荷时，供热机组基本上在纯凝汽工况运行，这种情况往往出现在每年的夏季。
随着冬季的来临，生产供热负荷与生活采暖负荷增加，使机组供热负荷大幅度提高，极端情况下，机组会超额定抽汽工况运行。
这些企业多数位于我国的华北、东北与西北地区，采暖时间较长，每年固定采暖期有4-6个月，个别年限采暖期更长。
机组如此长时间抽汽供热运行，使得电厂循环水流量长时间在较低的情况下运行，考虑电厂长期经济运行要求，循环水泵的供水流量和扬程的高效范围要求很长。
以135MW供热机组为例：
夏季机组汽轮机VWO工况时，汽轮机凝汽器凝汽量为324.17t/h，1台机组的循环水量为19640t/h；汽轮机额定抽汽工况时，汽轮机凝汽器凝汽量为223.36t/h，1台机组的循环水量为12274t/h；汽轮机在最大抽汽工况时，汽轮机凝汽器凝汽量142.66t/h，机组的循环水量为4700t/h。
循环水系统的流量从4700t/H--19000T/H变化，按照常规等容量水泵布置为满足机组最小热负荷的冷却水要求（转载自中国教育文摘http:
//www.edU，请保留此标记。
）配置循环水泵流量为9800T/H-11700T/H，供水扬程约18.0-21.5米，二台水泵并联运行。
在额定抽汽工况下,一台水泵运行,由于循环水量减少、系统的水阻下降,水泵的流量12274T/H,扬程将下降至15.0-16.0米，在汽轮机在最大抽汽工况时,为满足循环水系统要求运行一台水泵，由于供水量大幅度减少，使水泵扬程大幅度提高,直接造成冷却塔涌水,加大淋水装置配水槽的流速，水流在淋水填料上热交换的时间减少，降低了冷却塔的冷却效果。
当然淋水填料热交换的效果降低在冬季不会引取太多的注意，但是水泵运行肯定会移出水泵的高效范围，水泵的工作效率降低，电动机无功功率增加白白得浪费电能。
由于循环水泵的电动机功率710KW，长时间运行不利于电厂节能。
在这种情况下要求一种新的水泵配置模式，既要满足大流量、高扬程要求也要满足小流量低扬程要求，出现大、小水泵和高低转速运行方式。
这种配置模式强调大水泵高流量、高转速按照系统的最大流量选择，供水流量与扬程满足系统的要求。
小水泵的高流量、高转速按照系统流量的60%的选择，作为大水泵的备用水泵；大水泵的小流量、低转速选择按照小水泵的高流量、高转速选择，作为小水泵的高速备用水泵；小水泵的低流量、低转速完全按照系统最小流量、与系统要求的供水扬程选择，此时无其它备用水泵。
这种通过机组抽汽工况的改变，自动调整水泵的大、小及水泵的高、低转速运行，使水泵供水量基本符合系统的循环水量的要求。
小型蒸汽锅炉给水泵的节能
（1）蒸汽锅炉给水泵节能须以提高效率为原则现在进口的或国产的立式多级管道泵，其效率曲线长而平坦，对应的流量范围变化大，可在较大流量范围内保持较高的运行效率。
对DZL2-1.25蒸汽锅炉，选择CR3型给水泵，其效率达到50％以上。
流量范围为1.6--4.0m3/h，比GC型泵运行效率至少提高1倍，节电达50%。
该类泵规格多，流量间隔明显，便于选型。
立式多级管道泵叶轮为不锈钢冲压成型，叶面光滑；采用机械密封，轴承为自润滑形式，不会漏水；水泵NPSH值小。
安装方便无需现浇基础，而且泵的振动很小，运行时感觉不到明显的噪声。
由于该泵NPSH值小，运行时不易损坏，可靠性很高。
（2）应改变设计理念
现有的小型蒸汽锅炉多为卧式快装锅炉，多数锅炉出力很难达到额定出力，而且用户在选用时已经考虑了安全系数，导致大马拉小车的状况。
GC型,DG型水泵性能不稳（高效曲线不平坦，高效段对应的流量变化范围小），因此在设计选型时考虑了较大的安全裕量。
立式多级管道泵高效曲线段长且对应的流量变化范围大。
在选用锅炉给水泵时按锅炉容量对应的水泵即可。
如DZL2一1.25蒸汽锅炉选用CR3型泵即可满足要求，对加长炉排的快装锅炉，因其出力足，可放大一个型号选用锅炉给水泵。
（3）应按实际运行压力选型
立式多级锅炉给水泵每级叶轮扬程为5一6m,按不同级数组装的水泵其扬程变化范围宽，可满足不同运行压力的锅炉配套，从而确保锅炉给水泵运行效率不偏离效率最高曲线段。
锅炉给水泵应由锅炉设计者或使用者根据实际运行压力选型。
水泵最高扬程为：
锅炉最高使用压力十（0.2-0.3）MPa。
（4）特殊情况下（水泵扬程变化较大）采取的措施
对已按锅炉额定压力选择的高效锅炉给水泵，当锅炉降压运行后，由于离心水泵的特性，其运行点右移，水泵扬程降低，流量增加，效率下降。
水泵NPSH上升，水泵易损坏。
对此状况，宜用变频调速，使锅炉给水泵仍旧回到原流量范围。
在水力相似的条件下，降低水泵扬程，使其效率仍保持在高效段，根据水泵特性：
P1/P2＝（n1,/n2）2；N1/N2＝（n1/n2）2
在此条件下变频水泵的节电效果与转速的平方成正比，同样比想像的要小得多。
因此，除非有较大的扬程变化，小型锅炉给水泵安装变频调速效果不明显。
参考文献
[1]Wu,F.Zhang,X.P.Ju,P.ControlstrategyforAWSbasedwaveenergyconversionsystem
[2]Garcia-Rosa,P.B.Cunha,J.P.V.S.Lizarralde,F.Turbinespeedcontrolforanoceanwaveenergyconversionsystem
[3]Trapanese,M.Optimizeddesignofaseawaveenergyconversionsystem
附件2：
外文原文
WaterPumpingSystemwithPLCandFrequencyControl
SalahAddallah
Sometechnicalproblemsshouldbenotedinthereconstruction:
[1]High-pressurecondensatepumprun-timefrequencycontroltoadjustthedooropenwhenSheungShui.Condensatepumpbychangingthespeedofadjustmentdeaeratorwaterlevelcausedbylowpressurecondensate.Sizingsystemisresponsibleforpapermachinepulpthroughthepump,redpump,multi-levelscreenandotherequipmentdeliveredtothepapermachineheadbox,wirepartoftheprocess,inwhichpumpandtheredpumpisthemostimportantdevicesbecausetheyrelatetotheformingofpaperquality,especiallyweight,frequencycontrolmustbeusedtoachievethepapermachineDesignRequirements.Practiceshowsthatinstallationofvariablefrequencydevicecanadapttodifferentspeeds,differentvarietiesoftheamountofchange,sothatpumpoperationisalwaysinhighgroupstatus.Inaddition,theuseoffrequencycontrol,motorandpumpspeeddown,lowerbearingandothermechanicalcomponentswear,thepump-sidesealingsystemdifficulttodamage,pumpfailurerategreatlyreducedthemaintenanceworkloadreduced.
[2]Centrifugalpumpsarethemostlikelypumpstyletoprovideafavorablereturnbasedonenergysavingswhenappliedwithavariable-frequencydrive（VFD）.Tohelpillustratethis,weconductedbenchmarktestingtodocumentvariousheadandflowscenariosandtheircorrespondingeffectonenergysavings.Weexploredtherelationshipofstaticandfrictionheadintheenergyefficiencyequationandtheeffectofmotor,pumpandVFDefficiencies.Theresultisareferencepointforplantengineersandmaintenancepersonneltoselectthebestprospectsformaximizingefficiencyandenergysavings.
[3]Whilemostcentrifugalpumpsoperateatthefixedflowestablishedbythehard-piped“freesystem”needs,manysystemsrequirevariableflowtomeetchangingprocessdemands.Thetwomostcommonmethodsforcontrollingvariablepumpsystemoutputareacontrolvalve（throttling）andavariablespeeddrive.Controllingtheflowwithathrottlingvalveislikemodulatingthespeedofacarusingonlythebrakepedal.Yousettheacceleratorpedalatafixedpointandusethebraketochangespeed.Theengineworksatnearlythesamerate,butapplyingthebrakerestrictstheworkoutputbychangingtheresistanceofthedrivetrain.Atlowspeed,theenginestrains,thebrakesoverheatandreliabilitysuffers—whileconsumingfuelatanearlyconstantrate.Ofcourse,thisisasillywaytocontrolyourcar,butmostvaryingpumpingsystemsarecontrolledinananalogousmanner.Thepumpspeedisfixedandacontrolvalveaddssystemresistance,changingthesystemcurveandthusrestrictingtheoutputofthepumpingsystem—whileconsumingnearlythesameamountofenergy.
[5]Alltheaboveconsiderationsinfluencethedesignofthefrequency-doubledlaser.Forexample,inalaserwithaNd:
YAGrod4.0mmindiameter,3"long,pumpedbyaKryptonarclampwith6mminsidediameterand3"arclength,aKTPcrystal3mmby3mmand5mmlong,withaspotsize2.5timessmallerthanthespotsizeintheNd:
YAGrod,anacousto-opticQ-switchoperatingat25kHz24Woflaseroutputpowerat532nmmaybeproduced.Pumppowerrequiredtogetthislaseroutputpowerisabout3.0to4.0kW,andthepumppowermuststayatthislevelinboththereadyandworkmodesofoperation.Thelaserdesignforfrequencydoublingdependsonthethermalfocusingproducedtokeepthelaserresonatorstable.Allthermaltransientsthatmayaffectstabilityareavoidedbykeepingthepumppoweratfullpowerinbothmodes.Theaimbeamduringthereadymodeisproducedbyattenuatingthefullpowerbeamfromthelaser.Tomaintainthishighpumppower,withtheattendantwasteheat,thelaserandparticularlythegainmediumNd:
YAGrodandkrypton（Kr）arclampmustbecooledwithaninternalclosed-cyclewaterrecyclingsystem,withawater-to-waterheatexchangerthatisconnectedtoanexternalwatersourceforcooling.TheclosedloopsystemmaintainsthewatercleanandpureenoughtocoolthelaserwithoutcontaminatingthearclamporNd:
YAGrod.Typically,11/2to2gallonsperminutearerequiredfromtheexternalsourceatmorethan30psitoremovethewasteheat,whichinthisexamplecanbeasmuchas4kW.
Asdescribedabove,Q-switchingthefundamentalinputpowertothenon-linearcrystalcanincreasetheaveragesecondharmonicpowerproduced.Yao,J.Q.,etal.,"HighPowerGreenLaserbyIntracavityFrequencyDoublingwithKTPCrystal",publishedinHighPowerSolidStateLasers（1988）,SPIE,Vol.1021,p.181,describesanotherwayofincreasingtheaveragesecondharmonicpowerforagivenaveragepumppower;thatistopulsethelampthatpumpstheNd:
YAGrodincombinationwiththeQ-switching.Yao,etal.discloseatheoreticalandexperimentalstudyonaKTPfrequencydoubledNd:
YAGlaserwhichincreasesthesecondharmoniclaseroutputpowerby"Quasi-CWPumping".Quasi-CWpumpingisdescribedashavingarepetitionrateof5to100Hz.Parameterssuchasminimumcurrent,maximumcurrent,andspecificapplicationsarenotdisclosedorsuggested.
Thefrequencyconversionvelocitymodulationhasbeenrecognizedforismostideal,mosthasoneofcareerdevelopmentvelocitymodulationways,usesthegeneralfrequencychangerconstitutionfrequencyconversionvelocitymodulationtransmissionsystem'smainpurpose;first,tosatisfytheenhancementlaborproductivity,theimprovementproductquality,toenhanceequipmentrequestsandsoonautomaticity,enhancementqualityoflifeandimprovementlivingconditions;Second,tosavetheenergy,toreducetheproductioncost.Theuseractsaccordingtoownactualtechnologicalrequirementandtheutilizationsituationchoicedifferenttypefrequencychanger.choosesthegeneralfrequencychangerregardingthetransmissioncontrolsystemtobeablecorrectlythenormaloperationisveryessential,mustfirstbeclearabouttheusegeneralfrequencychanger'sgoal,accordingtoproducesrequestsandsoonmachinery'stype,governordeflection,speedresponseandcontrolprecision,startin
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