大功率風機水泵調速節能運行的技術經濟分析

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

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

對鍋爐給水泵來說，節流損失的大小還與負荷和汽輪機的運行方式有關，參見表2。在同一種運行方式下負荷越小節流損失越大；在負荷相同時采用滑壓運行方式的節流損失比采用定壓運行方式還大。因此，對調峰和滑壓運行機組，采用調速給水泵的節電效果尤為顯著。

表2DG500180（高效）型泵改為調速泵的節電效果

從效率變化方面來看，節流調節法在工況改變時泵的效率曲線不變，因此隨著流量減小泵的效率下降比較快，而變速調節法當水泵轉速改變時，泵的效率曲線也相應改變。因此，可以保證泵始終在高效區范圍內

圖3離心泵調速節能原理圖

圖4采用不同調節法時的泵軸功率

運行。

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

因此，用變速調節法調節流量可以大幅度節約電能。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％。當然，實際上還要考慮調速裝置的滑差損失等因素，即使如此節電效果也是十分可觀的。如果靜揚程H0不太大，也可以近似用比例定律來估計調速節能的效果。

以上敘述了1臺泵單獨供水時調速節能的原理，火力發電廠中單泵供單爐的單元制給水系統就屬于這種情況。但是，單機容量100MW以下的火力發電廠基本上采用母管制給水系統，這種系統根據所需給水量的變化增減運行泵的臺數，即所謂臺數調節法。如果泵的臺數比較多，采用這種方法也可以使各泵的運行工況點接近于高效區，所以運行經濟性也比較好。有些給水系統還配備了流量大小不同的給水泵，根據負荷進行大小泵搭配運行，即所謂經濟調度，這樣運行經濟性會更好些。但是，為了最大限度地提高運行經濟性，最理想的方案還是變速調節，因為臺數調節法仍然存在一些節流損失，而且在變負荷時泵的運行效率仍然有些降低，圖4表示采用臺數調節法與變速調節法時泵軸功率的差異。

另外，與變速調節法相比，臺數調節法不僅經濟性差，而且安全性也差，因為它必須根據負荷經常起動和停泵，增加了不安全因素。