锅炉离心风机运行的节能措施

锅炉离心风机运行的节能措施

　1离心风机的实际性能曲线与管路性能曲线研究风机能量损失问，须研究风机的实际性能曲线与管路性能曲线。

　　1.1离心风机实际性能曲线根据风机流量与扬程的理论公式=4，私，以及风机实际工作中的机内损失，可得风机性能实际曲线1中1线。其性能曲线是厂家根据实验得出的实际性能曲线，这些性能曲线是分析运行工况的根据。

　　台风机在定的转速下，其特性曲线是定的。由于风机具有相似性，即当其转速改变时其特性曲线平行上下移动转数增加曲线平行上移转数降低曲线平行下移。1为同台风机不同转速的特性曲线。

　　由性能曲线可知，台风机在定转速下，所提供的流量和扬程是密切相关的，并有无数的对应值尸1心尸2，台风机究竟能在哪点上工作。并不取决于人的主观想象，而是取决于连接的管路性能。

　　12管路的性能曲线风机总是与定的管路相连，般情况下，流体在管路系统中流动时所消耗的能量是用来克服流体在管路系统中的流动阻力。根据流体力学原理，可将阻力损失达为流量的函数关系即尸=2风阻抗。

　　将这关系绘在以流量，与压力尸组成的直角坐标系中，即得到称做管路性能的曲线，2 13风机的工作点管路系统的特性，是由管路系统在内的整个风机装置和工程要求决定所提出的要求，即所需的流量与其相应的压力必须由风机来满足。这是对矛盾的两个方面。利用解方法可以方便地加以解决，即风机的性能曲线和管路系统的性能曲线同绘在张坐标上，3某适当的风机曲马春涛牡丹江铁路房产建筑段助理工程师潘艳芳牡丹江铁路房产建筑段馆员线用曲线1来；某系统管路的性能曲线用0来。

　　曲线1与0交于3点，显然3点明所选定的风机可以在以流量为，的条件下，向该装置提供的扬程为尸，3点就是风机的工作点。2影响锅炉离心风机运行耗能的主要因素目前全国现有风机约几千万台，牡丹江铁路房产建筑段管内就有风机162台，每年耗电达700万度。其节能耗能都是个可观的数字。下面根据该段的具体情况，分析影响风机耗能的主要因素。

　　2.1部分风机及配套电机设备陈旧运行效率低近年来尽管对使用的风机进行了更新和技术改造，但是还有相当部分效率仅为50左右的低效老风机，以及效率低的配套电动机，电能浪费明显。

　　2.2风机选型与配套裕量大有的暖房风机在选型时担心满足不了要求，把计算流量和计算压力指标提高，留了较大裕量，致使运用的风机长期在低负荷下运行，出现高效风机低效运行现象，致使能源浪费。

　　2.3风机管路存在耗能因素管道存在直角弯头挡板过多积灰严重管径较小等增大烟风道阻力因素致使电机为克服阻力而耗能增加；同时烟风道漏风严重，也使无用功增加，增大能耗。

　　2.4工况调节方法不科学不节能由于锅炉工况的变化，以及煤质的变化，须对风机工况进行调节。目前在全段锅炉风机上广泛采用节流调节工况法，就是利用闸板或转动挡板对风机的流量进行调节。由于节流后风机将在较低的效率下工作，而且风机的风压还用来克服闸板或转动挡板的节流阻力，即无益地消耗掉部分功率。例如台40双的离心风机运行在70的额定流量下，由于节流而造成节流损失，其功率损耗高达15kW左右。利用闸板节流损失般占电动机功率的3040；风机节流后运行点偏离风机高效区，使其处于低效区运行，电能浪费严重。在全段3锅炉离心风机的节能措施31加强设备更新和技术改造工作31.1更新低效风机电动机为高效型对陈旧低效的高能耗风机电动机加以更新，换为高效节能型新产品，般来说，更新后可相对提高节电率约20，其效果显著。

　　312应用电容器无功就地补偿应用电容器无功就地补偿可减少电能损耗，提高用电体系的电能利用率，这种补偿方式用于单台容量大，且连续运转，使用率高的风机，节电效果十分明显。

　　从牡丹江铁路房产建筑段管内风机设备情况来看，由于大部分变配电设备电动机技术指标落后，且配套性能差功率因数偏低，般在左右，有的仅为0506从而增大了电能损耗，影响了电压质量和设备运行效率采用电容无功就地补偿，可使电动机功率因数达到0.85以上。从而实现减少低压线损，提高电压质量，节约电能的目313减少风机的机内损失风机机内损失有水力损失容积损失机械损失3种。主要的损失是机械损失，可通过改善风机运行条件，清净叶轮积灰，提高动平衡度，保证运转部件充分润滑和提高维护水平来实现。

　　32提高设计配置风机及选型水准在风机更换或新建工程中，选配风机应坚持选用高效风机的原则。并根据计算流量和风压选配合适富裕量的风机。般选型时计算符合，选用的风压稍高于计算值，运行时可用调节器的方法，消除多余风压，如有几种风机都能满足计算的风量和风压，则应进行经济比较，选择最为高效节能的风机。还应注意根据管路及风机的特性曲线，使风机工作点处于风机的高效区内。

　　3.3减少烟风管阻力及漏风凡心父10诹，其大小可用面积00.

　　当风量减少时例如降到50风量如果不改变转速，而关小风门开度，则通风阻力增加，管路曲线由，变化到，义，工作点相应的由，移至，点，此时轴功率为=尸以父10诹，其大小可用面积乃心，抒，可愚与相比，相差不大。

　　如果采用改变风机转速而不变风门开度调节风量还是降到50则转速由，1降到，2，曲线由1变化到2工作点由，移到，此时所需功率池=尸2心，103 kW；其大小相当于面积QBP2O，与NA和NB相比小得多。可节能效果显著。

　　从达式分析设，2出吧12分别是调节前后的风量转速和功率。根据，2=，1仍12=1772713，由此可知，风量降到50时转速也降到50，而功率则降到2=150 03=12.5，可电机转速下降后，功率下降的节能程度。

　　通过上面的分析可以看出，风机工况变速调节是风机运行节能的有效途径。目前调速范围较宽的方案有以下几种液力耦合调速变频调速非倍型变极调速可控硅调速电磁离合调速等很多种。从调速在低效设备改用高效节能设备的同时，应对不合理的烟风道系统加以改造，尽量减少直角弯头缩短管路使各连接处及转弯处顺滑拆除不必要的挡板及时清理积灰加强管路密封，特别是连接处，并根据经济流速确定经济管径。

　　34采用科学节能的工况调节方法性能上比较理想的是变频调速液力耦合调速及非倍型变极调速，下面介绍下这3种方法。

　　变频调速，即电动机通过变频器的控制达到变速目的。变频器是将5082的相交流电整流为直流再逆变为可变频率的相交流电的静止变频装置。频率的连续可调使异步电动机可以连续无级调速离心风机在给定的管路系统中工作时，将产生定的风量和风压，由于生产过程的需要，锅炉负荷的变化，这就造成了风机调节的必要性，风机调节的实质就是人为地改变风机的工作点。离心风机通常可采用的节能调节方法有导向器调节和变速调节方法。

　　341导向器调节通常采用的导向器有轴向的及简易的两种。

　　导向器与转动挡板有共同之处，即改变导向器叶片的开度以改变节流阻力达到调节风量的目的。但导向器的重要作用在于使气流进入风机前先行转向，从而改变风向而达到调节的目的。4不同导向角度有不同的风机特性曲线。

　　尽管导向器会使风机效率降低但在调节幅度不很大的范围内70100开度它的经济性比节流调节即挡板调节高得多，且结构简单维护方便，适用于电机功率较小的风机。

　　342变速调节变速调节即在不改变管路特性的条件下，通过改变风机的转速达到调节的目的。

　　下面对变速调节进行节能分析，5通风阻力公式尸=叫2，3阻力系数；5为12为风机在额定转速，1和转速，2下的尸，特性曲线，旧仍，特性曲线与管路特性曲线交点，为工作点。假定曲线1与曲线的交点为，工作点，此点风量为10，则在此工作点的轴功率并实现自动控制。同时变频器有很强的功能，在电网电压士0波动条件下，仍可正常工作，非常适合电网电压波动的情况。另外，还有很强的自我保护功能，有过载过电压缺相短路等保护功能，适用于5.5诹以上55诹以下的电动机。

　　风机运用变频调速调节与运用闸板节流调节相比可节能30 6，例如锅炉鼓引风机进行变频调速，引风机额定功率22双，鼓风机额定功率75双，采用入口挡板节流控制需耗23双采用变频调速装置设定频率406只只需耗能1284双节电10.56液力耦合调速。调速型液力耦合器取代原来般的联轴器，在电机转速不变的情况下，通过改变耦合器的导管开度，以改变工作腔内工作油的充满度，实现对输出转速的无级调节，变化输出功率的大小，通过电动执行器与负载信号连接起来，就可实现调速遥控或自动控制。

　　该装置能使电动机空载启动，减少启动时间，降低启动过程的冲击电流，尤其适用于小型电网；具有防止动力过载，不会使电机发生失速而烧毁其适用于大功率高转速工况，适用于55双以上电动机，操作简单。此法与闸板节流调节相比节电2050.其节能效果1.

　　非倍型变极调速，即风机配置4 6和68极两速电机，实现调速目的。目前非倍双速电机有双绕组结构和单绕组结构。双绕组结构不同转速下的耗能对比就是个绕组对应个极数转数，个绕组工作时另个绕组闲置不用，其绕组利用率较低。单绕组结构弥补了双绕组的不足，提高绕组利用率。

　　风机上使用电动机多为4极6极8极，通过改造可实现即4极变46极6极变6 8极8极变812极。其风量的变化消耗功率的变化及节电率2从上可节电效果和经济效果，但由于其不能实现无级变速调节，故应用中应辅助导向器调节，以保证工况的需要。非倍型变极调速控制简单维修方便，与变频器和液力耦合器相比成本低投入小，适用于小型风机及对工况要求不十分严格的调速。

　　4风机节能措施的实际运用与效果1998年牡丹江铁路房产建筑段西海林小区工程，加强了对风机节能运行的重视，采用多项节能措施，其节能效果与该段平安小区相比节电达到32.7对比3综上所述，锅炉离心风机的节能经济运行是项系统工程，其在政风机型鼓风机3风机鼓风机引风机电机，兮功半风量罱铃方式变，速液力合速蝌板节疱网板节班电机起动炬电容无功补侩低压开关柜荇通低压开关柜电t选用高效设备的前提下，结合风机运行存在的具体问，采用相应的节能措施，可取得良好的经济效益，特别是变频调速和液力耦合调速。

　　794亿度，其20发电量消耗在风机上，若半风机采用节能措施按节电23计算那么1年可节电270亿度，它相当于大亚湾核电站期工程年发电量90亿度的3倍。

　　锅炉风机节能符合国家九计划对资源节约和综合利用提出1王怀彬，李清。锅炉辅助设备。哈尔滨工业大学出版社1994 2周漠仁。流体力学泵与风机。中国建筑工业出版社，984 3沈阳鼓风机研究所。离心通风机。机械工业出版社，984 4王雪萍。浅谈风机水泵耗电与节能措施。北京节能，1997 15李立。锅炉风机节电的新途径非倍型变极调速技术。北京节6许渊。调速型液力耦合器在锅炉房中的应用。北京节能，1999.1责任编辑王慧上接第21页3提高设备效率，降低电能损失31功率因数提高，设备效率增大。

　　由于有功功率尸=.〃，冲，当设备视在功率定时，如果功率因数以呷提高，尸也随之增大，电气设备的有功功率也就提高了。

　　32降低功率损耗和电能损失。

　　在相交流电路中，功率损耗的计算公式如下由上式可，当功率因数提高后，将使功率损失大大下降。因此，使得每年在线路上和变压器中的电能损失下降。

　　33电容器容量的选择电容器安装容量的选择，可根据使用目的的不同，按改善功率因数，提高运行电压和降低线路损失等因素来确定。

　　331按提高功率因数确定补偿容量根据功率补偿中功率之间的向量关系，可求出无功补偿容量q0砰10邓2补偿前后功率因数值。

　　例如某配电所最大负荷月的平均有功功率为200双，功率因数，邱=0.6拟将功率因数提高到09，由上式计算出需要装设电容器组补偿的总容量应该是170技1.

　　从以上式子，可以计算出每双有功功率从补偿前功率因数冲1提高到补偿后功率因数，神2所需补偿的容量。列如1.

　　补偿前补偿0秘0和332按降低线损确定补偿容量按降低线路电能损耗的要求确定补偿容量的方法，可以说明补偿容量与线损降低率之间的关系，有定实用价值。安装电容器以后线损降低率可按下式求出由上式可以绘制出2，欲求电容器的补偿容量，可根据原有功功率因数和己知的线损降低率，查曲线，得补偿后需要达到的功率因数，然后将补偿后的功率因数代入上式中，即可求出所需安装的电容器容量。

　　综上所述，在企业供电的过程中，只要选择合理的无功补偿装置，就可提高企业用电的功率因数，提高了设备效率，降低了无功损耗，最大程度上节约了电能。