进口导叶调节时的功率.ppt

风机 节能 风机节能的重要性 风机为通用流体机械 风机的耗电量占全国年总耗电量的10 离心风机总效率约在70 90 的范围内 高效风机可达90 以上 大型轴流风机也可达90 以上全国风机设备在系统中的实际运行效率只有40 左右 比发达国家低10 30 我国50MW以上机组锅炉风机运行效率低于70 的占一半以上 低于50 的占1 5左右 当前风机处在的主要问题 针对以上问题现主要有以下措施 一 提高风机本身的效率 二 采用调速控制方式 减少节流损失 三 合理的选型配套 四 功率因数补偿节能 一 提高风机本身的效率 一 进口导叶调节原理及特性 进口导叶调节装置即在鼓风机吸风入口附近装设一组可调节转角的导叶 进口导叶 其作用是使气流在进入叶轮之前发生旋转 造成扭曲速度 导叶可绕自身轴转动 叶片每转动一个角度就意味着变换一个导叶安装角 使进入风机叶轮的气流方向相应改变 进口导叶调节风量原理 当导叶安装角 0 时 导叶对进口气流基本上无作用 气流将以径向流入叶轮叶片 当 时 进口导叶将使气流进口的绝对速度沿圆周速度方向偏转 角 同时对气流进口的速度有一定的节流作用 这种预旋和节流作用将导致风机性能曲线下降 从而使运行工况点变化 实现风机流量调节 进口导叶调节的节能原理通过下图说明 节流调节时的功率 流量曲线 进口导叶调节时的功率 流量曲线 当进口导叶安装角由 1 0 增大为 2或 3时 运行工况点由M1移至M2或M3 流量由Q1减小至Q2或Q3 轴功率由P 1减少至P 2或P 3 图中用剖面线表示的面积为进口导叶比节流调节节省的功率 对坐标图分析 在保持出口压力恒定条件下 怎么进行流量调节 风压 常量流量 变量 管网的特性曲线近似于水平直线 鼓风机采用进口导叶调节 不必借助于改变管网特性曲线 可通过改变导叶的开闭角度 使风机的压力 流量性能曲线改变 流量的变化是通过将工况点移动到新的改变了的风机特性曲线上的方法实现 通过下图进行具体分析 不同叶片安装角度下的风机压力 流量关系 二 其结构相对简单 运行可靠 维护管理方便 初期投资低 因此 本工程中鼓风机采用进口导叶调节流量 显然是最佳调节方式 离心风机采用进口导叶调节方式 在部分负荷运行时可获得高效率和较宽的性能范围 在保持出口压力恒定条件下 工作流量可在50 100 额定流量范围内变化 调节深度愈大 省功愈多 一 如流量减少到额定流量的60 时 进口导叶方式比进口节流方式节省功率达17 之多 导叶调节优点 二 采用调速控制方式 减少节流损失 原理与效益 目的 调速代替阀门的控制作用 减少管路 阀门损失 同时改善机组性能 大大提高整个系统的效率 下面我们以离心机为例说明原理 原动机通过轴驱动叶轮高速旋转 气流由进口轴向进入高速旋转的叶轮后变成径向流动被加速 然后进入扩压腔 改变流动方向而减速 这种减速作用将高速旋转的气流中具有的动能转化为压能 势能 使风机出口保持稳定压力 单级高速离心风机的工作原理是 摩擦阻力 局部损失 沿程阻力 压力 流量特性曲线是一条直线 实际压力 流量特性曲线随流量的增大而平缓下降 离心风机的功率 流量曲线随流量的增大而上升 如下坐标图 相对应的 功率 流量关系 实际压力 流量关系 阻力特性 流量关系 恒定转速情况下 先来举例对上述性能曲线进行分析 设A点为风机最大工况点 当风量需从Q1减少到Q2时 如果采用节流调节法 工况点由A到B 风压增加到H2 由图中可看出轴功率P2下降 但减少的不太多 如果采用变频调节方式 风机工况点由A到C 可见在满足同样风量Q2情况下 风压H3将大幅度下降 功率P3随着显著减少 节省的功率损耗 P HQ2与图中面积成正比 以上分析可知 变频调节是一种高效的调节方式 风机采用变频调节 不会产生附加压力损失 节能效果显著 调节风量范围0 100 适合调节范围宽 调节特性 一 二 当风机转速下降 风量减小时 风压将发生很大变化 以下阐述原因 当其转速降低到原额定转速的一半时 对应工况点的流量 压力 轴功率各下降到原来的1 2 1 4 1 8 Q 风机的风量 流量 H 风压 P 风机功率 当需要流量下降时 调节转速可以大约大量能源 例如 当流量需求减少一半时 通过变频调速 则理论上只需要12 5 既节约87 5 的能源 三 合理的选型配套 一 确定工作坏境 自然风速 风向 空气温度 海拔 大气压等条件 二 风压计算 三 根据计算参数选型 按风机类型 性能曲线选型利用风机的选择曲线选型利用风机的无因次性能曲线选型软件选型 现举例具体说明 设计引风机的工作参数 热力学温度T 438K 大气压力 101325Pa 相对湿度为50 密度 0 745kg m3的烟气而言 引风机计算公式 若流体介质不符合上述状况 则按下列公式进行换算 四 功率因数补偿节能 无功功率 电源与电器元件往返但并未被电器元件消耗的这部分功率 但为什么还要通过它节能 无功功率导致电网有功功率的降低 降低了电网的利用率 大量的无功电能消耗在输送电路中 设备使用效率低下 浪费严重 大量无功功率损失在电路中 电路 原因 有功功率P S COS 无功功率Q S Sin S 视在功率COS 功率因数 从以上可知