大功率風(fēng)機(jī)水泵調(diào)速節(jié)能運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

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

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

對(duì)鍋爐給水泵來(lái)說(shuō)，節(jié)流損失的大小還與負(fù)荷和汽輪機(jī)的運(yùn)行方式有關(guān)，參見(jiàn)表2。在同一種運(yùn)行方式下負(fù)荷越小節(jié)流損失越大；在負(fù)荷相同時(shí)采用滑壓運(yùn)行方式的節(jié)流損失比采用定壓運(yùn)行方式還大。因此，對(duì)調(diào)峰和滑壓運(yùn)行機(jī)組，采用調(diào)速給水泵的節(jié)電效果尤為顯著。

表2DG500180（高效）型泵改為調(diào)速泵的節(jié)電效果

從效率變化方面來(lái)看，節(jié)流調(diào)節(jié)法在工況改變時(shí)泵的效率曲線不變，因此隨著流量減小泵的效率下降比較快，而變速調(diào)節(jié)法當(dāng)水泵轉(zhuǎn)速改變時(shí)，泵的效率曲線也相應(yīng)改變。因此，可以保證泵始終在高效區(qū)范圍內(nèi)

圖3離心泵調(diào)速節(jié)能原理圖

圖4采用不同調(diào)節(jié)法時(shí)的泵軸功率

運(yùn)行。

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

因此，用變速調(diào)節(jié)法調(diào)節(jié)流量可以大幅度節(jié)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(dāng)然，實(shí)際上還要考慮調(diào)速裝置的滑差損失等因素，即使如此節(jié)電效果也是十分可觀的。如果靜揚(yáng)程H0不太大，也可以近似用比例定律來(lái)估計(jì)調(diào)速節(jié)能的效果。

以上敘述了1臺(tái)泵單獨(dú)供水時(shí)調(diào)速節(jié)能的原理，火力發(fā)電廠中單泵供單爐的單元制給水系統(tǒng)就屬于這種情況。但是，單機(jī)容量100MW以下的火力發(fā)電廠基本上采用母管制給水系統(tǒng)，這種系統(tǒng)根據(jù)所需給水量的變化增減運(yùn)行泵的臺(tái)數(shù)，即所謂臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)法。如果泵的臺(tái)數(shù)比較多，采用這種方法也可以使各泵的運(yùn)行工況點(diǎn)接近于高效區(qū)，所以運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性也比較好。有些給水系統(tǒng)還配備了流量大小不同的給水泵，根據(jù)負(fù)荷進(jìn)行大小泵搭配運(yùn)行，即所謂經(jīng)濟(jì)調(diào)度，這樣運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性會(huì)更好些。但是，為了最大限度地提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，最理想的方案還是變速調(diào)節(jié)，因?yàn)榕_(tái)數(shù)調(diào)節(jié)法仍然存在一些節(jié)流損失，而且在變負(fù)荷時(shí)泵的運(yùn)行效率仍然有些降低，圖4表示采用臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)法與變速調(diào)節(jié)法時(shí)泵軸功率的差異。

另外，與變速調(diào)節(jié)法相比，臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)法不僅經(jīng)濟(jì)性差，而且安全性也差，因?yàn)樗仨毟鶕?jù)負(fù)荷經(jīng)常起動(dòng)和停泵，增加了不安全因素。