大功率風(fēng)機水泵調速節能運行的技術(shù)經(jīng)濟分析

從式（6）可知，變速調節法節省的功率由二部分組成：一是因不存在閥門(mén)節流損失而少消耗的功率；二是與節流調節法相比，因H3ηB而使泵內少消耗的功率。

節流損失的大小與泵的性能曲線(xiàn)（H－Q）和管路系統阻力曲線(xiàn)R的形狀有關(guān)，這兩條曲線(xiàn)越陡減小流量時(shí)的節流損失越大。因此，改用變速調節法的節電效果也越顯著(zhù)。

對鍋爐給水泵來(lái)說(shuō)，節流損失的大小還與負荷和汽輪機的運行方式有關(guān)，參見(jiàn)表2。在同一種運行方式下負荷越小節流損失越大；在負荷相同時(shí)采用滑壓運行方式的節流損失比采用定壓運行方式還大。因此，對調峰和滑壓運行機組，采用調速給水泵的節電效果尤為顯著(zhù)。

表2DG500180（高效）型泵改為調速泵的節電效果

從效率變化方面來(lái)看，節流調節法在工況改變時(shí)泵的效率曲線(xiàn)不變，因此隨著(zhù)流量減小泵的效率下降比較快，而變速調節法當水泵轉速改變時(shí)，泵的效率曲線(xiàn)也相應改變。因此，可以保證泵始終在高效區范圍內

圖3離心泵調速節能原理圖

圖4采用不同調節法時(shí)的泵軸功率

運行。

如果管路系統的靜揚程H0=0（例如水平開(kāi)式供水的情況），那么管路系統阻力曲線(xiàn)近似于相似拋物線(xiàn)，泵的運行工況點(diǎn)近似于相似工況點(diǎn)。這樣，泵在變速運行過(guò)程中性能參數的變化可用比例定律表示：Q2=Q1H2=H1Pa2=Pa1

因此，用變速調節法調節流量可以大幅度節約電能。譬如流量下降到額定流量的80％，軸功率將下降到額定值的51％；如果流量下降到50％，那么軸功率可以大幅度地下降到13％。當然，實(shí)際上還要考慮調速裝置的滑差損失等因素，即使如此節電效果也是十分可觀(guān)的。如果靜揚程H0不太大，也可以近似用比例定律來(lái)估計調速節能的效果。

以上敘述了1臺泵單獨供水時(shí)調速節能的原理，火力發(fā)電廠(chǎng)中單泵供單爐的單元制給水系統就屬于這種情況。但是，單機容量100MW以下的火力發(fā)電廠(chǎng)基本上采用母管制給水系統，這種系統根據所需給水量的變化增減運行泵的臺數，即所謂臺數調節法。如果泵的臺數比較多，采用這種方法也可以使各泵的運行工況點(diǎn)接近于高效區，所以運行經(jīng)濟性也比較好。有些給水系統還配備了流量大小不同的給水泵，根據負荷進(jìn)行大小泵搭配運行，即所謂經(jīng)濟調度，這樣運行經(jīng)濟性會(huì )更好些。但是，為了最大限度地提高運行經(jīng)濟性，最理想的方案還是變速調節，因為臺數調節法仍然存在一些節流損失，而且在變負荷時(shí)泵的運行效率仍然有些降低，圖4表示采用臺數調節法與變速調節法時(shí)泵軸功率的差異。

另外，與變速調節法相比，臺數調節法不僅經(jīng)濟性差，而且安全性也差，因為它必須根據負荷經(jīng)常起動(dòng)和停泵，增加了不安全因素。