电厂泵与风机的节能研究

　　机进行技术改造。

　　一台泵与风机是否节电取决于很多因素，除自身的效率外，还与管网设计是否合理、阻力大小及与管网是否匹配良好等因素有关。所谓匹配指的是泵与风机设计的流量和扬程（风压）应与管网所需流量和扬程（风压）相符，也就是说泵（风机）所产生的扬程（全风压）应能克服管网阻力的前提下满足管网流量的需要。离心式泵与风机的流量通常是用调节门（风门或阀门）来调节的，调节门关得越小，节流损失越大，泵与风机使用效率越低。风机的高效率固然重要，但是如何提高泵与风机的运行效率更重要。而实现泵与风机和管网合理地匹配是节能降耗有效的途径。

　　为了减轻或防止因泵与风机的额定参数大于实际运行参数而造成运行效率和可靠性降低，可以根据不同情况分别采用切割叶片及更换高效叶轮两种方法对泵与风机进行技术改造。

　　我国现在使用的泵与风机有许多模型效率指标均不高，对这部分泵与风机，可以用高效泵与风机替换它，也可以设计模型效率高的叶轮更换原叶轮，达到节能的目的。在我国已有科研部门和高校对这方面进行研宄，并在实践中取得很好的效果。已电机换级和泵与风机降速。若泵与风机扬程或全压富裕量达5060，则可将转速降低一档，以利节电。

　　泵与风机调速节能。由于目前电网还缺少专门带尖峰负荷的机组（例如坝库式水电机组，抽水蓄能机组，燃气轮机组等），所以一般电网的尖峰负荷和低谷负荷都要求火电机组来承担，火电机组不得不作调峰变负荷运行。在机组变负荷运行方式下，如果主要辅机采用高效可调速驱动系统取代常规的定速驱动系统，无疑可节约大量的节流损失，节电效果显著，潜力巨大。除此之外，由于可调速驱动系统都具有软起动功能，可使电厂辅机实现软起动，避免了由于电动机直接起动引起的电网冲击损失和机械冲击，从而可以防止与此有关的一系列事故的发生。

　　电站锅炉风机的风量与风压的富裕度以及机组的调峰运行导致风机的运行工况点与设计高效点相偏离，从而使风机的运行效率大幅度下降。一般情况下，采用风门调节的风机，在两者偏离10时，效率下降8左右；偏离20时，效率下降20左右；而偏离30时，效率则下降30以上。对于采用风门挡板调节风量的风机，这是一个固有的不可避免的问题。

　　可见，锅炉送、引风机的用电量中，很大一部分是因风机的型号与管网系统的参数不匹配及调节方式不当而被调节门消耗掉的。因此，改进离心风机的调节方式是提高风机效率，降低风机耗电量的有效途径。辅机采用调速驱动后，机组的可控性提高了，响应速度加快，控制精度也提高了。从而使整个机组的控制性能大大改善，不但改善了机组的运行状况，还可以大大节约燃料，进一步节约能源。同时，采用变速调节以后，可以有效地减轻叶轮和轴承的磨损，延长设备使用寿命，降低噪声，大大改善起动性能。工艺条件的改善也能够产生巨大的经济效益。

　　泵与风机一样，除由于设计中层层加码，留有过大的富裕量，造成大马拉小车的现象之外，还由于为满足生产工艺上的要求，采用节流调节，造成更大的能源浪费现象。为了降低水泵的能耗，除了提高水泵本身的效率，降低管路系统阻力，合理配套并实现经济调度外，采用调速驱动是一种更加有效的途径。因为大多数水泵都需要根据主机负荷的变化调节流量，对调峰机组的水泵尤其如此。根据目前我国电网的负荷情况，大多数125MW机组已参与调峰，为扩大调峰能力甚至一些200MW机组也不得不参与调峰运行。所以为这类调峰机组配套的各种水泵好采用调速驱动，以获得佳节能效果。

　　对锅炉给水泵来说，节流损失的大小还与负荷和汽轮机的运行方式有关。在同一种运行方式下负荷越小节流损失越大；在负荷相同时采用滑压运行方式的节流损失比采用定压运行方式还大。因此，对调峰和滑压运行机组，采用调速给水泵的节电效果尤为显著。

　　以上对泵与风机节能改造的不同方法进行分析，其实远不止上述的几种方法，就调速节能而言，就可以通过很多种途径去实现（如采用液力偶合器、变频器、汽动给水泵、交流调速等），采用不同的调速装置，有不同的效果。在实际应用中应视具体情况具体分析，通过技术经济分析选用优的改造方法，这样才能收到节能降耗的效果。

　　目前，国内外发展趋势主要往以下几方面发展：计算机技术的发展，使得三维紊流的数值模拟实用化，计算机优化设计更为有效，性能预估更准确，产品的更新换代加快，新的水力模型不断取代旧模型。

　　泵与风机模型试验技术不断提高，为新型泵与风机的研制提供了强有力的手段。性能测试精度接近水轮机模型试验水平，对效率测试的总误差可达0.3.泵与风机内部流场的观测手段更加先进。泵与风机空化性能不断改善，大型水泵的运行安全性能普遍受到重视。在强调以人为本的今天，现场工作环境（设备的噪声和振动等）及检修工作量（设备寿命，尤其是叶轮的寿命）等指标正在成为设备选择的重要指标。

　　对泵与风机性能要求更高，大型（1000KW以上）和年运行时间较长的中型泵与风机一般采用针对性设计和制造的方法，要求“量体裁衣”即按现场实际运行扬程或风压和用户所需流量进行专门设计），较少套用定型产品，使得泵与现机性能与实际使用情况更好地吻合，从而取得优的运行效果。

　　采用新的加工工艺，质量要求更高。型线的准确性及表面加工质量大大提高，产品的销售由价格主导转变为质量和性能主导。

　　现代科技迅猛发展，国际间技术交流日益频繁，技术及产品更新换代比较快，制造厂及科研单位应充分利用我国加入WTO这一历史机遇，加强国际间的交流合作，在充分利用、吸收、消化国外先进技术的同时，加大本国科研力量的投入，开发国产化的高质量的节能型泵与风机类产品。