第8章 风机水泵的节能技术.ppt

节能原理与技术(8) * 中国矿业大学动力工程系 * 中国矿业大学动力工程系 CUMT 节能原理与技术 流体输送机械 为流体提供机械能的机械设备统称为流体输送机械。 分类 按工作原理： 离心式；往复式；旋转式；流体作用式。 按输送介质： 流体输送机械 液体输送机械 气体压送机械 泵 通风机、鼓风机 压缩机、真空泵 第8章 风机水泵的节能技术 8.1 简述 (一)、在国民经济建设中的地位 1、泵与风机属通用机械的范畴：它们在国民经济的各个部门中应用十分广泛。 农业方面：排涝、灌溉； 采矿工业：坑道的通风及排水； 冶金工业：各种冶炼炉的鼓风以及气体和液体的输送； 石油工业：输油和注水； 化学工业：高温、腐蚀性气体的排送； 一般工业：厂房、车间空调以及原子防护设备的通风等. 2、定量分析：据统计，泵与风机耗电约占全国总用电量的百分比逐步从原30%向40%过渡。 (二)在火力发电厂中的地位 1、从应用角度看：在火力发电厂中，向锅炉送水的给水泵、向汽轮机凝汽器送冷却水的循环水泵、排送凝汽器中凝结水的凝结水泵、排送热力系统中各处疏水的疏水泵、向热力网系统补水的补给水泵、向锅炉输送燃料的排粉机、向锅炉输送空气的送风机、排除锅炉烟气的引风机等都是电厂的重要辅助设备。此外，还有生水泵、工业水泵以及用来输送各种润滑油、药液、排除锅炉灰渣的特殊用泵等。 1—锅炉汽包；2—过热器；3—汽轮机；4—发电机；5—凝汽器；6—凝结水泵；7—除盐装置；8—升压泵； 9—低压加热器；10—除氧器；11—锅炉给水泵；12—高压加热器；13—省煤器；14—循环水泵；15—射水抽气器；16—射水泵；17—疏水泵；18—补给水泵；19—生水泵；20—生水预热器；21—化学水处理设备； 22—灰渣泵； 23—冲灰水泵； 24—液压泵； 25—工业水泵； 26—送风机； 27—排粉风机； 28—引风机； 29—烟囱 2、从经济角度看：泵与风机是电厂的耗电大户，特别是给水泵素有“电老虎”之称。据统计，各种泵与风机的耗电量约占厂用电的70%～80%（采用汽动给水泵除外）约为机组容量的5%～10%左右；其中泵约占50%，风机约占30%。 3、从安全角度看：由于泵与风机故障而引起停机、停炉的事例是很多的，并且由此造成了很大的直接和间接的经济损失，应引起我们的足够重视。经验表明，增加安全可靠性和提高效率相比，有着同等的甚至更大的经济效益。特别是随着机组向大容量、高效率、自动化方向的发展，对泵与风机的安全可靠性也提出了越来越高的要求。 (三) 风机水泵运行中存在的主要问题 设备陈旧、其本身额定效率低于当前世界水平。 当初设计选型配套不当，留有过大裕量；或工况改变负荷减少，使运行效率比额定值更低。 很多用户希图省事，采用挡板或阀门调节风量或流量，增大了节流功率损耗。 输送管道质量和装配不够合理，管道阻力加大，增大了运行时的能量损耗 管理制度不够完善或操作者不负责任，造成能量浪费 (四) 节能降耗措施 1．改造或更换低效率设备，推广高效风机水泵 2．设计时注意选型和配套 3．调速控制流量，减少节流损失 4．合理设计管网，降低管道阻力 5． 在管网或叶轮上涂敷复合材料节能 6．选用节能计量仪表 7．减少叶轮直径，调节入口导向叶片 8.2 风机特性参数 图8.1 风机特性曲线 离心式风机或离心式水泵 如需将流量下降20％ ，如果采用调速的办法，风机的轴功率将降低多少？ 则风机轴功率将降到原值的51.2％。 8.3 管网风阻特性 一、风阻特性曲线 8.4 风机与泵的合理选型 (一) 风机与泵选型中存在的问题 风压与扬程选择过大与过小 风机与泵调节装置不完善 管网系统布局不合理 (二) 风机与泵选型的原则 (1)所选用的泵或风机设计参数应尽可能地靠近它的正常运行工况点，从而使泵或风机能长期地在高效率区运行，以提高设备长期运行的经济性。 (2)力求选择结构简单、体积小，质量轻的泵或风机。为此，应在可能的情况下，尽量选择高转速。 (3)力求运行时安全可靠，对水泵来说，首先应考虑设备的抗汽蚀性能。另外尽量选泵或风机的不具有驼峰形状的性能曲线。即使非选具有驼峰性能时，则其运行的工况应处于驼峰的右边区．而且压头应低于零流量下的压头，以利于投入同类设备的并联工作。对于并联运行的水泵最好一开始就选下降的Q-H性能曲线。 8.5 调速节能原理 8.6 风机的调速控制 绕线式异步电动机转子串电阻调速； 鼠笼式电动机定子调压调速控制； 液力耦合器控制； 电磁调速电机控制； 绕线式异步电机串级调速控制； 脉宽调制(PWM)变频控制； 调压变频(VVVF)控制； 无换向器电机控制； 改变电机极对数控制。 液力耦合器控制 1.泵轮壳2-涡轮3-泵轮4-输入轴5-输出轴 6、7-尾部切去一片