企业风机和给水泵的运行方式及节能浅析

2009.6CHINAEQUIPMENTTECHNOLOGY科技纵横企业风机和给水泵的运行方式及节能浅析【摘要】在企业中，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企业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，对企业来说至关重要。【关键词】运行方式调速驱动节流节能投资效益1.概论随着现代企业机组的大型化，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。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，对企业的基建投资、运行维修费用、自身能耗与企业经济性有着很大的影响。2.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。3.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。4.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)2N1/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———