大功率风机水泵调速节能运行的技术经济分析

从式（6）可知，变速调节法节省的功率由二部分组成：一是因不存在阀门节流损失而少消耗的功率；二是与节流调节法相比，因H3ηB而使泵内少消耗的功率。

节流损失的大小与泵的性能曲线（H－Q）和管路系统阻力曲线R的形状有关，这两条曲线越陡减小流量时的节流损失越大。因此，改用变速调节法的节电效果也越显著。

对锅炉给水泵来说，节流损失的大小还与负荷和汽轮机的运行方式有关，参见表2。在同一种运行方式下负荷越小节流损失越大；在负荷相同时采用滑压运行方式的节流损失比采用定压运行方式还大。因此，对调峰和滑压运行机组，采用调速给水泵的节电效果尤为显著。

表2DG500180（高效）型泵改为调速泵的节电效果

从效率变化方面来看，节流调节法在工况改变时泵的效率曲线不变，因此随着流量减小泵的效率下降比较快，而变速调节法当水泵转速改变时，泵的效率曲线也相应改变。因此，可以保证泵始终在高效区范围内

图3离心泵调速节能原理图

图4采用不同调节法时的泵轴功率

运行。

如果管路系统的静扬程H0=0（例如水平开式供水的情况），那么管路系统阻力曲线近似于相似抛物线，泵的运行工况点近似于相似工况点。这样，泵在变速运行过程中性能参数的变化可用比例定律表示：Q2=Q1H2=H1Pa2=Pa1

因此，用变速调节法调节流量可以大幅度节约电能。譬如流量下降到额定流量的80％，轴功率将下降到额定值的51％；如果流量下降到50％，那么轴功率可以大幅度地下降到13％。当然，实际上还要考虑调速装置的滑差损失等因素，即使如此节电效果也是十分可观的。如果静扬程H0不太大，也可以近似用比例定律来估计调速节能的效果。

以上叙述了1台泵单独供水时调速节能的原理，火力发电厂中单泵供单炉的单元制给水系统就属于这种情况。但是，单机容量100MW以下的火力发电厂基本上采用母管制给水系统，这种系统根据所需给水量的变化增减运行泵的台数，即所谓台数调节法。如果泵的台数比较多，采用这种方法也可以使各泵的运行工况点接近于高效区，所以运行经济性也比较好。有些给水系统还配备了流量大小不同的给水泵，根据负荷进行大小泵搭配运行，即所谓经济调度，这样运行经济性会更好些。但是，为了最大限度地提高运行经济性，最理想的方案还是变速调节，因为台数调节法仍然存在一些节流损失，而且在变负荷时泵的运行效率仍然有些降低，图4表示采用台数调节法与变速调节法时泵轴功率的差异。

另外，与变速调节法相比，台数调节法不仅经济性差，而且安全性也差，因为它必须根据负荷经常起动和停泵，增加了不安全因素。