提高離心風(fēng)機(jī)經(jīng)濟(jì)效益的兩種調(diào)節(jié)方式
關(guān)鍵詞：離心風(fēng)機(jī) 發(fā)布時(shí)間：2013-10-25 點(diǎn)擊數(shù)：1587
鍋爐風(fēng) 機(jī)的容量 隨著鍋爐容量 的增 長(zhǎng)而相應(yīng)增加 。 一 臺(tái)12 . 5萬(wàn)千 瓦 機(jī)組, 風(fēng) 機(jī)電動(dòng)機(jī)的 功率 為 25 00 千瓦 , 占機(jī)組容 量的 2 % 。 _ 仁海地 區(qū) 電廠 220 噸/ 時(shí) 以上 鍋爐 有3 。臺(tái), 裝機(jī) 容 量 為 165 萬(wàn)千瓦, 配 套風(fēng) 機(jī)共有 ]0 5 臺(tái), 電機(jī)功率 為5 . 32 萬(wàn) 千瓦 , 占裝 機(jī)容量的 3 . 2 % , 其所 消耗的總 電量約 占機(jī)組 發(fā)電量的1 . 8~ 2 . 7% 。 可見 風(fēng) 機(jī)是電 站 中最大的耗能設(shè)備之一 。 從 目前風(fēng) 機(jī)的運(yùn)行狀 況來看, 上 述 105 臺(tái)風(fēng) 機(jī)都是高效離心風(fēng)機(jī), 設(shè)計(jì) 效 率 在 8 1~ 85 % ( 帶進(jìn) 風(fēng)箱 ) 。 但 從調(diào)查結(jié)果說明, 目前風(fēng)機(jī)實(shí)際 運(yùn)行效率普遍較低 ( 見表 1 ) 。 其造 成原因如下: ( i )風(fēng) 機(jī)造 型不 合理 , 富裕量太大, 設(shè)計(jì)工 況與系統(tǒng) 不匹 配 ; ( 2 ) 在變負(fù) 荷工 況下 , 調(diào) 節(jié) 損失 過大 。
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目前 電站風(fēng)機(jī)選型不 合理, 富裕量太大的問題非但造 成不必 要的能量損失, 而且增加了 設(shè) 備投 資費(fèi)用 。 同時(shí), 隨著電網(wǎng)電能需要的變 化, 風(fēng)機(jī) 經(jīng)常處 于變負(fù)荷下運(yùn)行。 如何達(dá)到變 負(fù)荷下風(fēng) 機(jī) 運(yùn)行的最佳化問題, 是當(dāng)前風(fēng)機(jī) 節(jié)能工 作的重 要任 務(wù)之一 。 對(duì) 于這個(gè)間題 , 通常 可 以用 風(fēng)機(jī)的型式和傳動(dòng)調(diào)節(jié)方式的合理組合來解決。 在這兩種 一節(jié)能方式中, 要更換新型節(jié) 能 高效風(fēng) 機(jī)是不容易的, 但從傳動(dòng)調(diào) 節(jié)方式 上 想辦法則是比較現(xiàn)實(shí)有效的 。 本文就 目前在風(fēng) 機(jī)上 常 用的 液力藕合器 和雙 速電機(jī)兩種 傳動(dòng)調(diào) 節(jié)方式 的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果作初步探討。
一 、 液力 偶合器 變速調(diào) 節(jié)與導(dǎo) 向擋板 調(diào)節(jié)經(jīng) 濟(jì)技 術(shù)效果的 比較
閡行發(fā)電廠 在 19 8 3 年 4 月 開 始采用了上 海交通大學(xué) 、 上海電力修造廠設(shè)計(jì)、 制作 Y O - T C 一1 000和 Y O T C一800 型 液力偶合器對(duì)兩 臺(tái) 70 0 千瓦的吸風(fēng)機(jī)和兩臺(tái)55 0 千瓦的送風(fēng) 機(jī)進(jìn) 行無(wú)級(jí)調(diào) 速飛本所于 83 年 11 月 30 日一 12 月 1 日對(duì)送 、 吸風(fēng)機(jī)進(jìn)行了兩種調(diào)節(jié)方式經(jīng)濟(jì)性 比 較試驗(yàn) 。 由于現(xiàn) 場(chǎng)條件及試驗(yàn)項(xiàng) 目的 局 限, 對(duì) 液力偶合器的變速調(diào)節(jié)與導(dǎo) 向擋板 調(diào) 節(jié) 的 比 較 , 歸納 起 來有 以下三個(gè)方面 :
1 . 空氣動(dòng)力學(xué)特性方面的 比較 兩種調(diào)節(jié)方式的空氣動(dòng)力學(xué)特性的 比較, 主要反映 在機(jī)組 各種不同負(fù)荷情況下, 風(fēng)機(jī)的效率 、 軸功率以及所耗功率占機(jī)組 發(fā)電量的百 分?jǐn)?shù)之間 的對(duì) 比 ( 見表 2 ) 。 從表 2 可 以看出, 在鍋爐變負(fù)荷時(shí)采用液力偶合器變速調(diào)節(jié) , 風(fēng)機(jī)效率基 本不變 , 送風(fēng)機(jī)效率在70 . 4 %左右 , 吸風(fēng)機(jī)效率在68 . 5 %左右。 閡行發(fā)電廠 # 8爐送 、 吸風(fēng) 機(jī) 采用的 都是 4一73 型風(fēng) 機(jī), 設(shè) 計(jì)效率為84 % ( 帶進(jìn)風(fēng) 箱 ) 。 當(dāng)風(fēng)機(jī)采用變速調(diào) 節(jié)時(shí) , 風(fēng)機(jī) 效 率達(dá)不 到設(shè) 計(jì)效率 , 這是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)與系統(tǒng)不 匹配 , 實(shí)際的工況點(diǎn) 由風(fēng) 機(jī)的壓力 曲 線與系 統(tǒng)阻力 曲線新的交點(diǎn)確定 , 即系統(tǒng)阻力曲線不 通過風(fēng)機(jī)的最佳工作點(diǎn)。
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比較兩種調(diào)節(jié)方式的風(fēng) 機(jī)效率, 采用 液力偶合器變速調(diào) 節(jié)的風(fēng)機(jī)效率 比導(dǎo) 向擋板調(diào) 節(jié) 高 得多, 特別在低負(fù)荷時(shí), 變速調(diào) 節(jié)風(fēng)機(jī)的效率將 比擋板調(diào)節(jié)高1 . 53 ~ 2 . 01 倍 。 同時(shí), 當(dāng)負(fù)荷 為 1的% 、 90 . 9% 、 81 . 8% 、 72 . 7 % 時(shí), 四 臺(tái)風(fēng) 機(jī)采用導(dǎo) 向擋板調(diào) 節(jié)的所耗總 功率分 別為 液 力偶合器變速調(diào)節(jié)的 120 . 7 % 、 135 . 4 % 、 153 . 1% 、 18 8 . 3 % 。 由此看 出, 離心風(fēng)機(jī)采 用液力 偶 合器變速調(diào)節(jié)在鍋爐負(fù)荷變動(dòng)較大時(shí)風(fēng) 機(jī)效率大大超過 導(dǎo) 向擋板調(diào)節(jié)風(fēng) 機(jī)效率。 兩種 調(diào)節(jié)方式在空氣動(dòng)力 學(xué)特性 比較的另一重要方面是‘ 風(fēng) 機(jī)對(duì)系統(tǒng)風(fēng) 量 、 壓頭 變化 的 適應(yīng)性 。 選型合理的風(fēng)機(jī) , 在額定流量時(shí), 壓 頭總有10 ~ 15 % 的富裕量。 這種壓 頭 儲(chǔ)備的 目 的 是; 如管路 系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行后一 旦 阻力 略有增加 , 也能確保生 產(chǎn)需要 。 如用 導(dǎo) 向擋板調(diào)節(jié), 這種壓 頭儲(chǔ)備為導(dǎo) 向擋板節(jié)流所消耗 。 使用液力偶合器 后, 就沒 有這種壓 頭 儲(chǔ)備節(jié)流 損失, 即使液力偶合器存在著 固有的 3 % 的 滑差損失, 也 可起到節(jié)能的作用。 2 . 運(yùn)行可 靠性和調(diào)節(jié)特性方面的比較 大家知道 , 入 口 導(dǎo) 向擋板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 運(yùn)行可 靠性相對(duì)就高 , 但是 液力偶合器 除軸承外無(wú)其他 磨損件 。 因此 , 偶合器 的工 作也很 可靠 , 能夠長(zhǎng)切運(yùn)行 , 無(wú)須 險(xiǎn)修 。 液力 偶合器 可 以 空 載起動(dòng) 電動(dòng) 機(jī)和 逐步起動(dòng)大慣量負(fù)載 , 是偶合器 獨(dú)特 的優(yōu)點(diǎn)。 由于電 動(dòng) 機(jī)只 和 l洲含器的 泉輪相聯(lián) 接, 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)扭矩只用來加速電樞及所帶泵輪 , 因此 能很快達(dá) 到全速 和起動(dòng)完畢, 然后根據(jù)需要逐步增加偶 合器的充油量, 使風(fēng) 機(jī)逐步起動(dòng)。 電動(dòng)機(jī)起 動(dòng)的 高峰電 流 只在 極 短的時(shí)間 內(nèi)出現(xiàn) ( 見 圖 1 ) 。 因此, 液力偶合 器能空載起 動(dòng)電動(dòng)機(jī) , 并消除了起動(dòng)大慣量 風(fēng)機(jī)時(shí), 因 過 大起 動(dòng)電流在電機(jī)繞組中出現(xiàn) 的時(shí) 間過長(zhǎng)而 引起的電 機(jī)燒損事故 , 使風(fēng) 機(jī)的起 動(dòng)更 為安全 可靠。 另外, 還能 節(jié)約電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的 電能消耗 。 這是 導(dǎo) 向器擋板裝置無(wú) 法達(dá) 到的 。 離心式風(fēng) 機(jī)配置 液力偶合器后使用變轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng) 量 , 由于轉(zhuǎn)速與風(fēng) 量成線性關(guān)系 , 這就提供了可靠的重 現(xiàn)性的調(diào) 節(jié) 手段, 因此 , 液力偶合器變速調(diào) 節(jié)可 以產(chǎn)生 較 穩(wěn)定的風(fēng)暈和風(fēng)壓 , 使?fàn)t膛負(fù)壓穩(wěn)定, 保證燃料有效 地燃燒 。 即使 轉(zhuǎn)速稍有不 同, 對(duì)所傳扭矩的影響不太敏 感 , 仍可 以精確地控制調(diào)節(jié)風(fēng)量 。
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3 . 經(jīng)濟(jì)性比較 表 3 是 閡行發(fā) 電廠 “8爐送 、 吸風(fēng)機(jī)在鍋爐不同負(fù)荷下兩種調(diào) 節(jié)方式 的經(jīng) 濟(jì)性 比較 。 從表 3 中可 以看出, 如年運(yùn)行 以 700 。小時(shí)計(jì)算 ; 在機(jī)組負(fù) 荷 為 110 M W 時(shí) 風(fēng) 機(jī)節(jié) 電為56 . 5萬(wàn)度/ 年; 10 0人生W 時(shí), 節(jié)電為 11 4 , 7 萬(wàn)度/ 年; 90MW 時(shí), 節(jié)電為 180 . 1 萬(wàn) 度 / 年 ; soMW 時(shí) , 節(jié)電為 2 72 . 9 萬(wàn)度/ 年。 因此, 當(dāng)鍋爐經(jīng)常變負(fù)荷或常處于低負(fù)荷時(shí) , 節(jié) 電效果 還是 相當(dāng)可 觀 的。
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由于液力偶合器在調(diào)速過程中存在著 自身液力損失。 根據(jù)資料介紹, 其功率 損 失 N S 可 以用下式計(jì)算 ;.jpg){kind=small}
式中 N , A 一A 點(diǎn)工況下液力偶合器的輸入或電動(dòng)機(jī)軸功率; N Z 、一A 點(diǎn)工 況下風(fēng)機(jī)的 軸 功率, i^ 一A 點(diǎn)工 況下的輸入轉(zhuǎn)速 與輸出轉(zhuǎn)速 比, N e 一一風(fēng) 機(jī)的額定功率。 對(duì)上式進(jìn)行數(shù)學(xué)整 理 分析后知道 , 調(diào)速過程中液 力 偶 合 器 的 最 大 損 失 在 速 度 比 i = % ( 。 . 66 了) 處 。 功 率損失不 超過所傳的額定功率 的 15 % 。
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閡行 發(fā)電廠聳 8爐送風(fēng) 機(jī)在設(shè)計(jì)工 況時(shí), 額定功率為 458 . 75 千 瓦 , 吸 風(fēng) 機(jī) 為 49 8 . 95 千 瓦, 液力偶合器在不 同轉(zhuǎn)速比 i 下的功率損失見表 4 。 由表 4 可知, 送 風(fēng)機(jī)液力偶合器的 最 大功率損失不超過 70 千瓦, 吸風(fēng) 機(jī) 液偶的最大功率損失不超過 75 千瓦。 與送 、 吸風(fēng)機(jī) 使用 液力偶合器調(diào) 速調(diào)節(jié)所能節(jié)約的功率相比相對(duì)較小。
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每臺(tái)液力偶合器設(shè)備費(fèi)為 4 萬(wàn)元 , 安裝費(fèi)為 2 萬(wàn)元 , 故其一次 投資費(fèi)用大, 這是液力偶 合器的最大不 足之處 。
常州市（無(wú)錫）文順風(fēng)機(jī)有限公司產(chǎn)品齊全，主要產(chǎn)品有：高、中、低離心風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)；各種軸流風(fēng)機(jī)；水泥立窯專用高壓離心風(fēng)機(jī)；化鐵爐高壓離心風(fēng)機(jī)；化鐵企業(yè)替代進(jìn)口的不銹鋼風(fēng)機(jī)；空調(diào)專用風(fēng)機(jī)；各種除塵、耐磨、防腐、非標(biāo)等特種風(fēng)機(jī)近三十個(gè)系列，三百多種規(guī)格的產(chǎn)品。
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