【正文】 小到 Q2，由于阻力曲線 R不變，泵的特性取決于轉(zhuǎn)速。 1 、水泵變頻調(diào)速運行的節(jié)能原理 圖 1 為水泵用閥門控制時，當流量要求從 Q1減小到 Q2，必須關(guān)小閥門。因此 電站熱力系統(tǒng)節(jié)能是關(guān)系到節(jié)能全局以及可持續(xù)性發(fā)展的大事。這是由于許多風機、水泵的拖動電機處于恒速運轉(zhuǎn)狀態(tài)，而生產(chǎn)中的風、水流量要求處于變工況運行；還有許多企業(yè)在進行系統(tǒng)設計時，容量選擇得較大，系統(tǒng)匹配不合理，往往是“大馬拉小車”，造成大量的能源浪費。根據(jù)美國及我國電力行業(yè)調(diào)查統(tǒng)計表明 電煤 耗率要比發(fā)達國家高出 30~60g/kWh，據(jù)有關(guān)資料報導，我國風機、水泵、空氣壓縮機總量約 4200萬臺，裝機容量約 億千瓦。 XXXX 發(fā)電廠 低加疏水泵 變頻改造可行性研究報告 編撰單位： XXXX 發(fā)電廠設備部 編撰時間：二 0一 二 年 九 月 二十 七 日 2 目錄 一、前言 ................................................ 3 二、項目提出的背景及改造的必要性： ....................... 3 三、方案論證： .......................................... 31 四、項目規(guī)模和主要內(nèi)容： ................................ 33 五、 實施條件： ......................................... 33 六、投資估算表及設備、材料明細表： ...................... 34 七、經(jīng)濟效益分析： ...................................... 34 八、評價結(jié)論： .......................................... 35 九、項目單位上報意見： .................................. 36 3 一、前言 （一）項目名稱： 2機 低加疏水泵 變頻改造可行性研究報告 （二）項目性質(zhì)：技術(shù)改造 （三）可研編制人： （四）項目負責部門： （五）項目負責人： （六）承擔可行性研究的單位： 二、項目提出的背景及改造的必要性： （一） 項目提出的背景： 眾所周知 問題已經(jīng)成為世界各國共同關(guān)注的問題這一現(xiàn)象更加凸顯。由于我國粗放型經(jīng)濟增長方式又處在消費結(jié)構(gòu)升級加快的歷史階段 火力發(fā)電機組超速發(fā)展， 煤炭 消耗過大 節(jié)能降耗將是一項長遠而艱巨的任務。但系統(tǒng)實際運行效率僅為 30～ 40%，其損耗電能占總發(fā)電量的 38%以上。說明我國的電廠節(jié)能有很大的節(jié)能潛力可以挖掘。因此 熱力系 的環(huán)境下 揭示各種節(jié)能理論內(nèi)在 4 的聯(lián)系 發(fā)展節(jié)能要的理論和現(xiàn)實意義 對電廠的節(jié)能降耗工作具有很強的指導性。這時閥門的磨擦阻力變大，管路曲線從 R 移 到 R′，揚程則從 Ha上升到 Hb，運行工況點從 a 點移到 b 點。如果把速度從 n 降到 n′，性能曲線由（ QH）變?yōu)椋?QH）′ ,運行工況點則從 a 點移到 c 點，揚程從 Ha下降到 Hc。 可求出運行在 b 點泵的軸功率和 c 點泵的軸功率分別為： Nb＝ RＱ 2Ｈ b／１０２η Nc＝ RＱ 2Ｈ c／１０２η 兩者之差為： Δ N＝ Nc— Nb=RＱ 2（Ｈ b－Ｈ c）／１０２η 也就是說，用閥門控制流量時，有Δ N 功率被損耗浪費掉了，且隨著閥門不斷關(guān)小，這個損耗還要增加。如果不是用關(guān)小閥門 的方法，而是把電機轉(zhuǎn)速降下來，那么在轉(zhuǎn)運同樣流量的情況下，原來消耗在閥門的功率就可以全避免，取得良好的節(jié)能效果，這就是水泵調(diào)速節(jié)能原理。電動機轉(zhuǎn)速變慢，軸功率就相應減少，電動機輸入功率也隨之減少。 3 、水泵變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設計 目前，國內(nèi)在水泵控制系統(tǒng)中使用變頻調(diào)速技術(shù)，大部分是在開環(huán)狀態(tài)下，即人為地根據(jù)工藝或外界條件的變化來改變變頻器的頻率值，以達到調(diào)速目的 . 系統(tǒng)主要由四部分組成： (1)控制對象 (2)變頻調(diào)速器 (3)壓力測量變送器（ＰＴ） (4)調(diào)節(jié)器（ＰＩＤ） . 系統(tǒng)的控制過程為：由壓力測量變送器將水管出口壓力測出，并轉(zhuǎn)換成與之相對應的４～２０ｍＡ標準電信號，送到調(diào)節(jié)器與工藝所需的控制指標進行比較，得出偏差。 液力耦合器的 調(diào)速 原理和主要特性參數(shù) 7 液力耦合器的工作原理和主要特性參數(shù) 液力耦合器的工作原理 液力耦合器是一種以液體（多數(shù)為油）為工作介質(zhì)、利用液體動能傳遞能量的一種葉片式傳動機械。用于風機水泵調(diào)速節(jié)能的為調(diào)速型，這里討論的僅限于調(diào)速型。泵輪與渦輪之間無固體的部件聯(lián)系，為相對布置，兩者的端面之間保持一定的間隙。若在工作腔內(nèi)充以油等工作介質(zhì)，則當主動軸帶著泵輪高速旋轉(zhuǎn)時，泵輪上的葉片將驅(qū)動工作油高速旋轉(zhuǎn)，對工作油做功，使油獲得能量（旋轉(zhuǎn)動能）。工作油對渦輪做功后，能量減少，流出渦輪后再流入泵輪的徑向進口流道，在泵輪中重新獲得能量。在這個過程中，泵輪驅(qū)動工作油旋轉(zhuǎn)時就把原動機的機械能轉(zhuǎn)化為工作油的動能和壓力勢能，這個原理與葉片式泵的葉輪相同，故稱此輪為泵輪；而工作油在進入渦輪后由其所攜帶的動能和壓力勢能 8 在推動渦輪旋轉(zhuǎn)時對渦輪做功，又轉(zhuǎn)化為渦輪輸出軸上的機械能，這個原理與水輪機葉輪的作用相同，故稱此 輪為渦輪。這樣就實現(xiàn)了電動機軸功率的柔性傳遞。工作油油量的變化是通過一根可移動的勺管（導流管）位置的改變而實現(xiàn)的：勺管可以把其管口以下的循環(huán)油抽走，當勺管往上推移時，在旋轉(zhuǎn)外套中的油將被抽吸，使工作腔內(nèi)的工作油量減少，渦輪減速，從而使風機或水泵減速；反之， 當勺管往下推移時，風機或水泵將升速。 （ 1）轉(zhuǎn)矩 M 當忽略液力耦合器的軸承及鼓風損失時，其輸入轉(zhuǎn)矩 M1 等于傳遞給泵輪的轉(zhuǎn)矩 MB，即 M1=MB。 若忽略工作液體的容積損失等，則由動量矩定律及作用力與反作用力定律可以證明 MB=MT，因此有 M1=M2。 （ 2）轉(zhuǎn)速比 i 9 液力耦合器運行時其渦輪轉(zhuǎn)速 nT與泵輪轉(zhuǎn)速 nB之比，稱為液力耦合器的轉(zhuǎn)速比 i，即： i = nT / nB 液力耦合器在正常工作時，其轉(zhuǎn)速比 i 必然小于 1。 液力耦合器在設計工況點的轉(zhuǎn)速比 in 是表示液力耦合器性能的一個重要指標， in 表示渦輪轉(zhuǎn)速為最大值時的轉(zhuǎn)速比，通常 in ＝ ～ 。 液力耦合器在工作時，其轉(zhuǎn)速比一般在 ～ 之內(nèi)，當其小于 ，由于轉(zhuǎn)速比小，工作腔內(nèi)充油量少，工作油升溫很快，工作腔內(nèi)氣體量大，這時工作中常會出現(xiàn)不穩(wěn)定狀況。由液力耦合器的輸入、輸出力矩 相等，即 M1=M2 ，可得： BBTBBTBBTBBTB P PP PPM MMn nnS ?????????? ? ??? ??121 （ 2－ 2） 10 即： BBT PPPPS ?????? ??11 （ 2－ 3） （ 4）轉(zhuǎn)矩系數(shù)λ 轉(zhuǎn)矩系數(shù)λ是液力耦合器得一個重要技術(shù)指標，它表示液力耦合器通流部分的完善程度。轉(zhuǎn)矩系數(shù)λ的值主要是由液力耦合器工作腔的幾何尺寸及形狀、以及工作腔流道表面的粗糙度等因素所決定的 。 （ 5）調(diào)速效率ην （液力耦合器效率） 液力耦合器的調(diào)速效率又稱為傳動效率。當液力耦合器工作時的轉(zhuǎn)速比越小，其調(diào)速效率也越低，這是液力耦合器的一個重要工作特性。液力耦合器在帶動恒轉(zhuǎn)矩負載調(diào)速工作時，轉(zhuǎn)速比越小，其調(diào) 速效率越低，轉(zhuǎn)差功率損耗也越大；但是在帶動葉片式風機水泵類平方轉(zhuǎn)矩負載調(diào)速工作時，情況就不是這樣了。 當風機與水泵由液力耦合器驅(qū)動調(diào)速工作時，風機或水泵的輸入軸與液力耦合器的從動軸相連接，故風機水泵的轉(zhuǎn)速等于液力耦合器渦輪的轉(zhuǎn)速，即 n=nT , 而其軸功率 P 等于渦輪軸傳遞的功率，即 P=PT 。當液力耦合器在最大轉(zhuǎn)速比 nii? 時， m ax,3 TTnT knPP ?? 兩式相除得： 3max, ?????????TTTnT nnPP （ 2－5） 或改寫成： 3m a x,33m a x, ??????????????????????????TBBTTnTTTnT n nnnPn nPP （ 2－ 6） 即： nTnT iiPP 33? ??? ???????? ? BTB nni max, （ 2－ 7） 因為 BTPPi? ， 即 iPP TB? 代入式（ 2－ 7）得： 12