1前言
    山东鲁抗医药股份有限公司是我国大型的综合化学制药企业，国家重要的抗生素生产基地。鲁抗医药A股（600789）股票于1997年2月在上海证券交易所挂牌上市。总资产25亿元，员工5700多人，各类专业技术人员占30％。鲁抗目前拥有年产各类抗生素原料药12000吨、粉针20亿支、片剂70亿片、胶囊30亿粒的生产能力，主要产品有人用药、动植物药等500余个品种。鲁抗医药已通过ISO14001认证、ISO9001认证、OSHMS认证，药品生产车间全部通过国家GMP认证，其生产过程严格按照GMP标准组织运行。
    “鲁抗牌”是中国驰名商标，被山东省列为重点培植的国际知名品牌，被商务部确定为：“重点培育和发展的中国出口名牌”，被中国医药质量管理协会授予“药品质量诚信建设示范企业”。鲁抗品牌响誉全国，鲁抗产品畅销国内外，远销40多个国家和地区，年出口创汇5000万美元。  
    股份公司在生产过程中需对空气压缩机、制冷机组等设备进行降温，因此公司配有循环水站。用于降温的循环水泵在改造前始终处于最大转速下运行，但下游用户的用水量是变化的，这样就造成供需不匹配，出现过剩供应、能源浪费的现象。
2改造前设备运行情况
    股份公司循环水站共有6台水泵对外供循环水，为保证药品生产的连续性，保持循环水的供应压力的稳定对设备的运行有着重要的意义，通常情况下，循环水的供应压力不低于0.3Mpa。以下为现场设备参数表1：

其中1-4#水泵为10kV高压电机拖动，5-6#水泵为380V低压电机拖动。5#、6#循环水泵，作为两外4台10kV水泵辅助。在实际供应中，冬季运行1#水泵以及2-4#水泵中的一台，夏季运行2#-4#水泵其中的两台，另外5#、6#水泵辅助运行。由于气候以及昼夜温差的影响，用户的循环水使用量变化较大，而受无法调速的制约，水泵运行方式调整范围相对较小。比如在季节交替时，为保证供应压力平稳，运行1#水泵以及2-4#水泵中的一台不够， 运行2#-4#水泵其中的两台又需要泄压，造成无谓的浪费。在保证供应压力的同时减少循环水浪费、节约电耗即改造的要求。循环水泵现场设备如图1所示。

图1 循环水泵现场设备

针对上述情况，公司领导决定对循环水泵进行变频改造，在节约成本的策略前提下，考虑到国产高压变频器设备水平已接近国际水平，能满足现场工艺运行要求，进行性价比比较，通过公开招标，采用山东新风光电子科技发展有限公司生产的风光牌JD-BP38-560F型高压变频调速器对循环水泵进行改造，改造取得了成功。
3变速变流量的节能原理
    根据水泵的压力-流量特性曲线按照工艺要求实现变速变流量控制，是节电的有效方法。从理论上讲，泵类具有以下特点：
Q2/Q1=N2/N1；
H2/H1=（N2/N1）2；
P2/P2=（N2/N1）3。
其中Q为流量，H为扬程，P为功率，N为转速。
    Q1、H1、P1—水泵在N1转速时的风量、扬程、功率。
    Q2、H2、P2—水泵在N2转速时相似工况下的风量、扬程、功率。
因此理论上采用转速控制，当流量减小时，所需功率近似按流量的3次方大幅度下降。
假如转速降低一半，即：N2/N1=1/2，则P2/P1=1/8，可见降低转速能大大降低轴功率达到节能的目的。当转速由N1降为N2时，水泵的额定工作参数Q、H、P都降低了。但从效率曲线л-Q看，Q2与Q1点的效率值基本是一样的。也就是说当转速降低时，额定工作参数相应降低，但效率不会降低，有时甚至会提高。因此在满足操作要求的前提下，水泵仍能在同样甚至更高的效率下工作。
降低了转速，流量就不再用关小阀门来控制，阀门始终处于全开状态，避免了由于关小阀门引起的损耗，也就避免了总效率的下降，确保了能源的充分利用。
当采用变频调速时，50Hz满载时功率因数为接近1，工作电流比电机额定电流值要低许多，这是由于变频装置的内滤波电容产生的改善功率因数的作用，可以为电网节约容量20%左右。
4循环水泵高压变频改造方案介绍
公司拟对4#循环水泵进行变频改造，以下表2是该循环水泵的参数：
4.1  4#高压循环水泵：

图4 人机界面运行界面

5 现场设备改造测试节能效果
循环水泵变频节电改造后，2010年3月26日，正式投入生产，至今运行正常。经过厂能源利用监测中心测试，系统达到了预期的效果：实施变频改造后，循环水泵用电量有明显下降，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。改造前后的实际测量数据对比结果如下：

5.1下表4为循环水站有关数据统计表：

注：上述数据为4台水泵总耗电量及4台水泵的总供应量。
由以上统计数据的计算分析可以看出，采用变频调速运行后，仅节电每年带来的经济效益十分明显。
5.2附加收益
    另外循环水泵变频节电改造后，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，运行人员反映良好；便于实现厂循环水泵机组控制系统自动化管理。
经过改造这个变频系统就相当于一个自动调节阀，用多少，供多少，实现供需平衡，节约能源。作为年销售收入过10亿元的医药生产企业，一直以来，“动力成本”占据鲁抗生产成本的近30%，打造低碳高效的“动力系统”成为企业提升市场竞争力的“内生动力”。
6结束语
    经过国内变频器厂家的不断努力，国内变频器产品水平已达到国际同类产品先进技术水平，国内变频器产品以其性能良好，良好的本地化服务，性价比高，广泛应用于各行各业，并且节能效果显著，能短期内为用户收回投资。随着国家目前对节能减排工作力度空前加大，变频调速技术发展前景十分广阔，已迎来历史黄金发展时期。