《泵与风机》论文

《泵与风机》课程论文论文名称浅析泵与风机的运行方式与节能措施姓名学号院系专业年级指导教师职称2014年 6 月 7 日浅析泵与风机的运行方式与节能措施[内容摘要] 电厂的泵与风机有不同的运行方式，但不同的运行方式，其能耗或节能效果大不相同。

本文就主要以电厂泵与风机的不同运行方式，利用泵与风机自身固有特点以及通过其他措施来共同实现节能的方法进行论述。

[关键词]运行方式调速驱动节流节能措施一. 概论随着现代电厂机组的大型化，锅炉运行的安全性愈来愈重要。

锅炉能否安全运行，不但关系自身的安全，而且对外界用户也非常重要。

尤其是企业的自备热电站，它的热用户有时是庞大而复杂的系统(如石油化工企业)，电站锅炉能否安全、灵活运行，对其热用户的安全性和经济效益至关重要。

其次，在缺乏水电调峰的地区，一些电厂又担任着电网调峰的任务，这就需要锅炉能够滑压运行，具有足够灵活的负荷适应性。

而热电站又必须不断调节锅炉负荷，以适应用户对蒸汽需求的变化。

锅炉负荷的变化就必须调节辅机的运行。

为了锅炉能安全长期运行，灵活适应外界要求，除锅炉本身质量外，鼓、引风机和给水泵的运行方式也有着非常重要的作用；另一方面，鼓、引风机和给水泵的运行方式不同，对电厂的基建投资、运行维修费用、自身能耗与电厂经济性有着很大的影响。

在电厂中，自身能耗占其运行成本的相当比例，而鼓、引风机和给水泵的功率在电厂自身能耗中所占比例很大。

因此，选择合理的运行方式，使其适应锅炉负荷变化的需要，尽可能减少因节流而引起的能量损失，降低生产成本，对电厂来说至关重要。

二. 鼓、引风机和给水泵的运行方式(一). 锅炉给水泵的运行方式锅炉给水系统概括地分为单元制和母管制。

1.如果锅炉负荷频繁变化，单元制系统的锅炉给水泵最好是常用泵选择调速驱动的泵，而备用泵选择固定转速的泵。

2. 母管制系统的给水调节比较灵活，可用调节阀来达到流量分配，但存在节流损失。

如果其中一台锅炉的负荷变化频繁，则最好有一台常用泵选择调速驱动的泵，而其余泵选择固定转速的泵。

配备调速驱动的泵，不但能灵活地调节流量，跟随锅炉负荷变化，而且能有效地节约能源，消除节流损失。

(二). 鼓、引风机的运行方式鼓、引风机的选型与运行方式的选择对锅炉的燃烧稳定性和热负荷变化有着决定作用，也对锅炉的安全性有着重要影响。

鼓、引风机的运行方式主要有以下几种。

1. 风机一开一备，按锅炉所需的鼓、引风量选型，配备电机，互为联锁。

这种方式运行简单，但设备选型大，投资高，运行不灵活。

当一台风机出现故障时，另一台风机不能迅速达到额定风量，很容易引起炉膛熄火，或炉膛超压，且对锅炉的冲击太大，锅炉的运行安全性很差。

锅炉的负荷变化时，鼓、引风机不能有效满足需要，否则会产生节流损失。

2. 两台风机同时开，不设备用，各按总风量的50%选型，配备电机。

当一台风机出现故障时，另一台风机能以50%总风量运行。

这种运行方式比较灵活，设备选型小，投资少。

但锅炉负荷从100%突降到50% ，负荷变化太大，需从自动操作改为手动操作，锅炉运行安全性差，对蒸汽外网及汽轮机等冲击太大，不能保证锅炉及其它系统长期连续运行。

锅炉的负荷变化时，鼓、引风机也不能有效满足需要，否则会产生节流损失。

3. 风机按总风量的70%选型，配备电机。

（这种方式尤适于无烟煤或贫煤等低质、低挥发分的煤）。

正常工况时，两台风机全开，不设备用，用节流的方法来达到与总风量的匹配。

当一台风机出现故障时，另一台风机能以70%总风量运行。

这种方式运行也较灵活，设备选型适中，投资相对较少。

一台风机停运时，锅炉负荷从100%降到70% ，负荷变化相对较小，仍可自动操作，锅炉运行安全性有所提高。

这种方式可用节流来满足锅炉负荷的变化，但将产生很大的节流损失。

4. 风机按总风量的80%选型，配备电机，再配以调速装置。

正常工况时，两台风机按总风量的50%同时运行（即50%总风量作为每台风机的正常风量，亦即风机最高效率点的风量），不设备用。

与前三种方式相比，这种方式运行灵活，设备选型适中，但由于增加了调速装置，总投资不一定节省。

然而调速装置能达到无级调速的目的，能够满足各种风量的需求，适应锅炉负荷的变化（锅炉负荷可从100%平稳变到40%，甚至更低），并且避免了如方式三那样的大马拉小车的缺点，有效地节约了电能。

当一台风机出现故障时，另一台风机能迅速调到其最大风量，锅炉在80%负荷运行，锅炉负荷变化小，安全性提高，对蒸汽外网及汽机等系统冲击较小，可保证锅炉长期连续运行。

三. 调速节能方式简述根据风机和水泵自身的固有特点，调速运行是其节能的最有效途径。

用以驱动风机和水泵的调速装置大体上归纳为机械的和电气的两大类。

1. 机械调速装置有液力偶合器、液粘调速离合器（目前在应用中尚有些问题）、汽轮机（对工作环境要求严格，系统复杂）。

2. 电气调速装置包括变极调速、串级调速、变频调速、变电压调速、调电阻调速和电磁滑差调速电机等六种。

其中性能最好，应用面最广的为变频调速。

四. 风机和给水泵运行方式的改变为什么能达到节能目的调速方式驱动风机和水泵，是如何达到节约能源的目的呢？众所周知，离心式风机和水泵的流量、扬程（风压）、功率都与转速有关，其关系如下。

Q1/Q2=n1/n2H1/H2=(n1/n2)2 N1/N2=(n1/n2)3Q_______风机或水泵的风量(流量) m3/hH_______风机或水泵的风压(扬程) Pan_______风机或水泵的转速转/分N_______风机或水泵的轴功率 kW加入调速装置后，当需要改变流量时，用设定的信号去改变风机或水泵的转速，从而达到流量的改变，这时风机或水泵的轴功率也大幅度改变。

例如，当流量要降低1/2时，则将转速降低1/2，那么功率就降到原值的（1/2）3=1/8，即节省了7/8。

这样就避免了用节流的方式来改变流量，而引起的节流损失。

使原动机的输出功率随流量变化而变化，消除了大马拉小车的缺点，节约了能源。

五 .其他相关节能关措施:1、选用新型节能型的泵；2、合理选用泵与风机的裕量；在确定了泵和风机所需流量、杨程以后，由于对设备的操作运行、电源电压和频率的波动等因素的考虑，通常在计算出的流量及杨程上加一定的富裕量，流量的富裕量一般取10%，杨程的富裕量一般取15%。

如果泵和风机选的富裕量过大，在实际运行中不得不节流而降低效率。

因此，在选用泵和风机时，要认真核算所需要的流量及杨程，认真选用合适的富裕系数，以满足在其最佳效率点附近运行。

3、减少阻力损失减少泵和风机的管路及其配套附件的阻力损失，可以降低泵和风机的总杨程，从而节省泵和风机的功率。

减少阻力损失的措施如下：在一定流量下，增大管径，加大流通截面积，降低流速，减少管道沿程阻力损失；在保证管路安全运行和维修方便的前提下，可以尽量简化管道附件，取消不必要的阀门和流量孔板等，以减少管道的局部阻力损失；降低液体的粘度；提高管内壁的光洁度等，都可以减少阻力损失。

4、选择合适的调节方式调节流量，一种方法是在电动机速度保持恒定的情况下，通过阀门的开度调节流量，另一种方法是改变电动机的转速。

所谓阀门调节就是改变泵的进出口节流阀或风机的风门或挡板的开度，从而达到调节流量的目的。

这种调节方式的特点是，在阀门关小的节流过程中，泵或风机的特性曲线不变，仅仅是依靠关小阀门或风门，人为地增加管道的阻力以减小流量，因此阀门或风门的阻力损失都相应的增加。

通过变速来调节泵或风机的流量，管道系统的阻力则不变。

在调节流量的过程中没有节流损失，调节效率最高，接近于理想的调节。

泵和风机的变速方法分为两类：一类是电动机的转速不变，而在电动机与泵或风机之间加装可以变速的偶合器，常用的有液力偶合器、电磁偶合器等；另一类是电动机调速，带动泵或风机一起变速运行，常用的为变频调速。

5、叶轮控制法调节这种方法是通过改变风机和水泵叶片的安装角度来改变风机或水泵的特性曲线，使其达到最佳工况。

这种调节方法不仅能改变流量，也可以调节杨程，以便使风机和水泵在较高效率内工作。

6、电动机与泵和风机的匹配泵与风机的配套电机应根据泵和风机的轴功率及电动机的效率选配，即：电动机功率＝泵、风机轴功率÷电动机效率在选型时要尽量选用新型的节能电动机与泵或风机配套，实现泵或风机与电动机的最佳匹配。

六. 结束语综上所述，为了实现泵与风机的节能降耗，可以从更新换代、合理选择泵与风机的裕量、减少阻力损失、选择合理的调节方式、叶轮控制调节以及电动机与泵和风机的匹配等方面采取措施，达到泵与风机的高效、经济运行。

同时风机和水泵运行方式的不同，其能耗(或节能)效果大不相同。

）因此，在设计过程中，应尽量合理选择风机和水泵的运行方式，达到节能的目的，提高生产效益。

参考文献《泵与风机》（第四版）杨诗成、王希魁著中国电力出版社 2012年《泵与风机》（第三版）郭立君、何川著中国电力出版社 2004年《流体力学泵与风机》（第二版）邢国清著中国电力出版社 2009年《工程流体力学》（第四版）侯国祥、孙江龙著机械工业出版社 2011年《风机手册》续魁昌、王洪强、盖京方著机械工业出版社 2008年。