泵与风机的节能措施

第1篇：泵与风机的节能措施

电厂泵与风机系统中变频技术应用的节能研究

摘 要： 电厂泵与风机系统在现代社会工农业发展过程中发挥非常重要的作用，但是由于系统内部和外部原因造成该系统存在很多问题，如消耗大、效率低以及投资费用庞大等问题。因此对其进行节能技术使用的研究将具有非常重大的实际意义。

关键词： 电厂泵;风机系统;变频技术;节能应用

0 前言

变频技术是通过概念设备的电源频率来实现符合实际运行需要，从而减少资料浪费的一种高新便利技术。但是由于变频技术在推出之初价格比较高，因此其应用范围相对比较小。近几年来，高新技术更新换代的步伐不断加快，使变频技术价格得到大幅度下降，更加广泛的用在人们生活的方方面面，如最常见的变频空调。当前的变频技术能够满足更多人需求，其应用范围不断扩大，一般5000kW以下电器多大都能够加入变频技术[1]。通过在电厂泵与风机系统中加入变频技术，能够手动或自动的进行风机的运转时间和速度，通过人性化的装置，自动在不需要的时间适度减速，能够很大程度上降低能源的消耗。本文选择使用该系统的某电厂进行实际操作分析。

1 节能主要原理

一般而言该系统中电厂泵和风机在转矩、转速方面多呈现正相关：转速和轴功率、速度和转矩这两组中每组前者的平方刚好和后者成正比。所以，根据这个特点，只需要对转速或者速度进行适度的调整就能够实现对轴功率和转矩的调节，从而实现节能的目的[2]。为了能够很好的分析出哪种方式能够更好进行调度，分别使用出口挡板控制和入口挡板控制的方式两种方式进行分析。出口挡板由于开度和阻力成反比，因此比较不适适合在大区域的地方进行流量调节。入口挡板虽然没有出口挡板开度和阻力成反比的问题，但是开度减小时会出现流量和轴功率均下降的现象，因此其节能效果也相对比较差[3]。图1、图2、图3是该变频技术在电机系统中的主要节能原理显示图。

电厂泵与风机的特性曲线用N1线表示;

该系统在阀门全开时的压头以及效率变化的过程用曲线1表示;

部分阀门打开时阻力变化曲线用曲线2表示。

分析图1发现压头和流量成反比，且抽功率也减少，消耗比较大。图2中轴功率受流量的影响相对比较弱，它的面积变化如图3中的C2H2H2′C2′矩形所示，面积相对图1减少比较多。电厂泵和风机应用变频技术调节后相互之间的转速和效率变化如表1所示。

2 电厂泵与风机系统中变频技术应用的分析

通过上文的分析可以发现在电厂泵以及风机系统当中应用变频技术，将能够有效实现节能。下面，笔者将以某电厂的泵系统与以及风机系统作为具体实例，具体分析了节能技术的应用能够节约的能源与带来的效益。改造时，设计的具体参数值如下：总功率为100kW，功率为40kW，转数为1590转/分，风量为41800立方米/时，台数为2，型号为JQ726。应用变频技术后的运行方式具体为，当系统处于低负荷状态时，同时运行两台风机，保持较低的转数，当处于高负荷状态时，出口压力则出现下降的现象;当下降信号被PLC和检测出时，系统将以恒定压力的方式送风。控制风机系统的原理如下图4。

2.1 实施改造的具体操作程序

首先要将控制设备安装好，总的安装费用是20.5万元;其次，将电动机、变频器以及风机连接在一起，并将旁路控制设备安装于变频器当中，以确保在变频器出现故障的情况下，不对电动机的正常运行造成影响。最后，当流量信号以及出口压力信号被发出后，将其引至控制柜。

2.2 系统的组成与功能

应用变频技术的风机系统中包括了变频柜、PLC以及变频器等设备，以上变频设备具有多个方面的功能。

1)可以根据流量以及压力的不同，对转数进行自动调节;同时，也可以采用手动装置进行人工调节。

2)如机组所承受的负荷在50%以上时，系统将会运行双台风机，鼓风时采用恒压的方式;如机组所承受的负荷在50%以下时，系统将会运行单台风机，鼓风时采用加压的方式。

3)在运行电动机的过程中，如出现了不良状况，如短路、过流以及欠压等，系统将会自动启用相应的保护功能。

2.3 应用变频技术之后，所获得的节能效果

应用变频技术对风机系统进行改造之后，其运行效率得到有效提高，并降低了能耗，主要表现在以下几个方面。1)PLC技术与自动调速技术的应用，使系统运行时的自动化水平得到大幅度的提高，调节风量的能力也得以提升，避免了不根据情况，而以恒定的方式来调节风机的现象，节约了电能。2)应用变频技术对风机进行改造之后，电动机转速的调节实现了自动化，调节手段也变得相对简单，同时电动阀被变频器取代，排除了一些潜在的安全隐患。3)在运行风机的过程中，能够根据具体的负荷，调整输出的功率，避免了过大功率造成的浪费，减少了电力能源的使用。如在本例当中，将变频技术应用在风机系统之后，可减少使用29.6%的电能，平均每年可以节约的电费约为17万元左右。4)经过改造之后，风机系统具备了多项报警功能以及保护功能，从而使风机设备的使用寿命得以延长，并减少了维修设备的费用。

3 结语

综上所述，电厂当中的泵系统与风机系统尚存在能耗高以及运行效率较低的问题，为了提高其运行效率与降低其运行过程中所产生的能耗，则应采用变频技术对风机系统进行完善。笔者坚信，变频技术的不断完善，必将能够提高电厂泵以及风机系统运行的水平。

参考文献：

[1]倪永宏，风机、泵类电机的转速控制与节能分析[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2009，21(13)：840-841.

[2]黄永生、韦红旗、瞿建国，离心式泵与风机变速运行的节能原理与实现[J].能源研究与利用，2009，36(25)：6107-6108.

[3]王琮泽、杨国辉、李敏、韩成浩，论泵与风机的运行节能[J].吉林工程技术师范学院学报，2009，26(19)：533-534.

作者：闫佳　王辉

第2篇：浅谈变频调速技术在泵与风机应用的节能效果

【摘 要】文章简述了变频调速技术工作原理，详细介绍了变频调速技术的节能原理，并通过变频技术在供水泵的具体应用，说明了变频技术具有较好节能的效果。

【关键词】变频;水泵;电动机;调速节能

能源是全人类赖以生存的基本条件，我国是能源消费大国，能源供需缺口较大，要保证国民经济长期、持续、稳定发展，必须坚持“开发与节约并重，节约放在优先”的方针，大力发展节能技术。随着现代电力电子技术和控制技术的发展，出现了对交流电动机来说最好的调速方法，就是变频调速。变频调速技术，具有调速范围广、动态响应快、运行效率高、功率因数高等优点，充分提高了设备的利用率，有着显著的节能效果。在我国多种行业的电动机传动设备中得到实际应用。

1.变频调速技术

什么叫变频调速技术，根据异步电动机转速公式n =60f(1-s)/p，从式中可知，当转差率s变化不大时，异步电动机的转速n基本与电源频率f成正比。变频调速技术就是连续调节电源频率，以达到平滑改变电动机运行转速的技术。要实现异步电动机的变频调速，必须有能够同时改变电压大小和频率的供电电源。这种装置一般简称为变频器，变频器主要有交—直—交和交—交两类。目前用的比较多的是交—直—交。它是先将工频电源通过整流器变成直流，而后再经逆变器将直流变为可控频率的交流。交—直—交变频器主要由整流器(电网侧把交流电变为固定或可调的直流电)、滤波回路(中间直流环节)、逆变器(负载侧把直流电变为固定或可调的交流电)、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等组成。为了使输出电压大小和输出频率都得到控制。通常采用PWM型逆变器。PWM控制方式就是通过改变脉冲宽度来改变电压大小，变压的同时改变频率。这种变频调速方法由于调节同步转速n0 ，故可以在变速时保持有限的转差率，效率高、调速范围大，能够使电动机平稳的运行。

2.变频节能分析

2.1变频调速节能

变频调速节能运行主要是从泵、风机类机械开始的，根据泵、风机类机械的负载特性，它的最大特点是负载矩转与转速的平方成正比。再根据旋转运动学公式T=P/Ω(式中T为转矩，P为功率，Ω为角速度)。因此，泵、风机的功率与转速的立法成正比。将过去通常采用电动机以固定轉速运行，而用挡板、阀门调节风、水量的方法，改为根据所需要的水流量调节转速。由于水流量正比于转速，所以，当水流量下降时，转速就应成比例下降，需要的功率也就成立方关系下降，由此可见降低电动机转速可得到立方级的节能效果。

2.2最佳工作节能

采用U/f 控制方式的变频器在输出某一频率，负载一定时，存在着一个最佳工作点。负载变化时，最佳工作点也转移。变频器可迅速适应负载变动，自动搜索最佳工作点，使电动机总是在最佳工作点上运行，达到节能效果。

2.3软启动节能

异步电动机在额定频率和额定电压下直接启动时，要从电网吸收4～7倍的电动机额定电流，这么大的启动电流，不仅造成线路电压降增大，同时也增加了线损和铜损，以及对传动机械带来破坏性冲击力等问题。利用变频器软启动的功能，使电动机在启动过程，频率可以从很低开始，电压按一定规律上升，这样可以有效地将启动电流限制在一定范围内。启动电流的下降，减小了线路电压降，避免了对电网的冲击;同时也减小了线损和铜损，节约了电能;以及减少了启动惯性对传动机械的破坏性冲击，延长了设备的使用寿命。

2.4无功补偿节能

异步电动机在把电能转变为机械能的过程，需要从电网吸收一定的感性无功功率。无功功率的存在，不仅使电动机出现了铁心损耗，引起电动机发热;同时使功率因数降低，造成了大量无功电能在线路中消耗掉，导致设备的使用效率降低。使用了变频器后，由于变频器内部的中间直流环节有大电容存在，对电路起到无功补偿的作用，从而使无功功率得到减少，提高了功率因数，降低了损耗，提高了效率。

3.案例

泵、风机的节能原理就是用调速控制代替节流阀或挡风板控制流量，下面通过在泉州滨江花园城F区生活小区供水泵上安装变频器为例子，对比改造前后的用电情况，来说明变频调速技术在泵与风机应用中的节能效果。供水改造前，用三台7.5KW水泵电动机恒速供水，现改造为变频恒压供水系统，采用三菱FR-A540通用变频器(变频器内置PID控制功能)驱动3台7.5KW水泵电动机，作循环方式运行。当供水压力低于设定压力，变频器将频率升高，反之则降低。

3.1改造前的情况

改造前在供水泵的工作中，采用异步电动机恒速传动的方案运行，当用水量需要改变时，就要调节供水泵出口或入口的阀门开度。为了保证最大供水的需求，电动机的容量选择时，一般都留有一定的富余量，通常电动机在70%～100%负载时效率最高。当电动机不能在满负荷下运行时，除达到动力驱动要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成电动机效率降低，同时大量的能源消耗在阀门的截流过程中。所以采用交流电动机恒速传动的方案运行，靠阀门调节水量的泵类设备，使用效率较低，造成大量的能源浪费。

3.2改造后的情况

改造后在供水泵的工作中，当用水量需要改变时，入口或出口的阀门都完全打开，通过传感器检测出口水量，再根据水量调节器的信号用变频器对供水泵的电动机转速进行调节，从而寻找到合适的、新的工作点，得到合适的水量，达到节能的目的。下表为供水改造后的用电情况，一台供水泵电动机额定功率为7.5千瓦。

通过改造前后用电量对比，实践表明用变频调速来实现恒压供水，与用调节阀来实现恒压供水相比较，取得了显著的节能效果。

4.小结

采用变频调速技术使得电动机及其拖动负载在无需任何改动的情况下即可按照生产工艺要求调整转速输出，降低了损耗，节约了能源，是我国重点推广的一项节能技术。变频调速技术的应用，就是要认真分析，结合工艺要求，选用合适的变频器，对原有设备进行改造，以达到节能的效果，从而提高效率。

参考文献：

[1]刘美俊《变频器应用与维护技术》中国电力出版社第1版2008.1.

[2]吴金星《工业节能技术》机械工业出版社2014.

[3]廖为明 张文钢《泵与风机的节能技术》上海交通大学出版社2013.8.

作者：苏翠云　苏两河

第3篇：将数值模拟融入泵与风机课程中的教学改革

[摘 要]随着计算机技术的快速发展，数值模拟技术也得到了快速发展，其不仅可以应用在科学研究中，也可应用于课程教学中。高校可通过教学改革，将数值模拟技术融入泵与风机的教学过程中。实践证明，通过课程改革，学生可以更好地理解和掌握理论知识，并初步具备运用所学知识进行泵与风机内部流动及汽蚀现象进行模拟的能力、复杂物体的三维建模能力以及相关技术标准、设计手册的查阅能力等，锻炼和提高了学生的交流、沟通和表达能力，以及团队合作能力，学生创新能力也得到了提高。

[关键词]数值模拟;泵与风机;创新能力;课程改革

[

泵与风机在国民经济建设中应用非常广泛[1]，该课程也是能源与动力工程专业非常重要的一门专业课。此次课程教学改革始终将成果教育作为教育理念，以学生为中心，把学生的课程体验作为课程指标，将数值模拟技术融入泵与风机的教学改革中，让学生在自主学习、自我思考的同时，提高实践操作能力。让学生在掌握理论知识的同时，能做到合理运用理论知识去解决一些简单的实际工程问题。此次课程改革，意在让学生知理论、会操作、能力强、素质高，注重学生的全面培养。

一、存在问题

流体在泵和风机内部流动情况十分复杂，在现实生活中很难将其清楚地表述出来。而该课程最大的特点是书本引用的圖表多且杂，公式冗杂，提到的概念十分抽象。授课方式上还是以教师讲授的传统授课方式为主，采用“传授知识到接受知识”的模式，在课堂上教师与学生的互动较少，这便直接导致学生上课积极性和课堂参与度降低。而根据往年的教学经验，在课下借助实验室教学模型，让学生们通过拆装模型等方式，也仅仅能够让学生对泵与风机的结构组成有初步的了解，对泵与风机在运行时的内部流体流动情况、性能特性与运行原理等，很难有一个形象的概念 [2]。

泵与风机这门课程的重要性不仅体现在其理论性，更重要的是实际应用，即如何运用学到的理论知识解决实际工程问题。而通过往年的教学经验，在课堂中，教师和学生往往将重点放在了基础理论和核心知识点的讲解和学习上面，从而忽视了本门课程的实际应用，没有做到将理论运用到实际中[3]，因而学生在之后的毕业设计和工作中遇到问题时，不能很好地运用书中所学理论知识来解决。目前，此课程还存在的问题主要有：1.学生将学习本课程当作应试;2.本课程的理论课与实验课学时分配不均，导致学生不能将理论知识通过动手实践巩固起来。

二、教学方法改革方式

在课程教学中，讲授基本理论的同时，教师可以穿插引入数值模拟所得到的结果来让学生理解所学理论知识[4，5]。比如在学习第一章泵与风机的叶轮理论时，学生很难理解流体如何在泵或风机内部流动，这时可将离心泵数值模拟得到的结果通过多媒体课件展现给学生，例如流体在离心泵内部流动的轨迹线，如图1所示;三维内部压力分布，如图2所示;二维单个截面流速、压力、湍动能等分布，以沿出口中心横截面的三者分布示意图为例，如图3、图4和图5所示。给出数值模拟结果直观图示，在让学生了解离心泵结构组成的同时，也更加直观地理解流体在离心泵内部的流动情况。同理也可以给出轴流泵或其他类型泵或风机的流场和压力分布图。

在学习第二章泵与风机的性能时，为了降低冲击损失，尽量要求其在设计工况下运行，而偏离设计工况性能就会受到影响。这部分内容学生很难理解，尤其是涡流损失，如果采用数值模拟的计算结果进行对比，就很容易理解了。以下是同一型号离心泵分别在设计工况以及偏离设计工况的小流量工况下运行的对比图，内部速度分布对比图如图6所示，压力分布对比图如图7所示，湍动能分布对比图如图8所示。由图6、图7和图8可知，与设计工况相比，在0.8Q时，流道内的速度、压力和湍动能都出现了不均匀的分布情况。在三级项目中，学生可以再进一步去验证其他工况对流场的影响。

在学习第四章泵的汽蚀时，汽蚀产生的原因是叶轮进口压力低于特定温度下的液体的汽化压力，这部分在传统授课中，学生对于汽蚀具体位置理解有困难，如果采用数值模拟对压力进行计算，压力大小用云图可直观地表示出来，汽蚀的位置也能明显标注出来。图9为不同入口压力时水蒸气的体积分数分布，水蒸气数量的多少对于汽蚀的产生和位置判断很重要。可以灵活改变入口压力，用等值面可视化汽蚀区域，图9仅列出了入口压力为40000Pa、20000Pa、18000Pa和175000Pa时， 10%水蒸气的等值面。由图9可见，入口压力较高时，没有水蒸气产生，也就不可能发生汽蚀，但入口压力下降，汽蚀就会出现，但没有显著影响性能（早期空化），直到叶片通道由于蒸汽有足够的堵塞。在这一点上，性能下降（在这种情况下迅速下降）。这可由计算得到的汽蚀余量和扬程说明，如表1所示。

这样做结果非常直观，学生理解起来比较容易，同时能够真正做到自己去模拟、去计算，拓宽学习的广度。有了直观理解，在课程教学过程中就可以加入数值模拟的相关理论知识。教师可提前布置三级项目任务，在三级项目教学中，项目主要以泵的自行制作和数值模拟为主，学生根据课上所学知识，在实验室条件下制作简易水泵，同时将数值模拟和实验融合在一起，内容为采用相关本专业模拟软件（如ANSYS CFX）针对实验所用泵与风机（主要为离心式和轴流式泵与风机）的内部流动和汽蚀现象，完成泵与风机三维建模、初始及边界条件的选择、泵与风机内流体流动的模拟、三级项目汇报书撰写及答辩汇报PPT的制作。最终的考核采用抽签方式确定汇报小组顺序及各小组汇报人，要求学生给出相关的方案设计说明书，并在结课时提交报告。

本课程三级项目的实施，不仅能够巩固学生在课堂中学到的理论知识，锻炼学生的计算能力，而且能够让学生初步了解有关离心泵选型、三维建模以及对离心泵进行数值模拟相关方面的知识。其能促进各小组学生课下相互讨论、积极思考，也能促进各小组间学生的合作，锻炼了学生思考、交流、合作的能力，培养了他们的求知欲和责任感。

要将理论课程中的疑难问题和课程三级项目中遇到的相关技术问题进行汇总，通过上网查阅资料等方式将课程内容进行拓展，在讨论课中集体进行讨论及解答。讨论课以学生上台讲演、提出问题及观点并且集中讨论为教学形式，深入讨论各问题在理论知识和工程应用的涉及面，并由各小组对问题提出自认为可行的解决方案，最后由教师对各小组的表现给出评价以及合理的解决方案。本课程讨论课的目的在于锻炼学生查阅资料以及剖析问题找出问题核心的能力，让学生学会对同一问题的不同解决方案进行辨证，从而找出最优解决方案。

三、教学效果

通过两轮教学改革的实施，相较于传统的教学方式，此课程教学改革后能更好地实现课程教学目标，达到预设的学生愿意学、主动学、主动去解决问题的目的，对毕业要求和专业培养目标的达成起到了支撑作用。学生能够在以后的工作学习中做到简单问题不发愁、复杂问题不畏缩，能够真正地做到发现问题、分析问题、动手实践、解决问题 [6]。

课程考核包括平时出勤作业、实验、讨论、三级项目、结课考试五部分，其中实验、讨论和三级项目占总成绩的25%。根据成绩分布情况，整体的学习效果处于优良状态，A+、A占20%，B+、B占46.67%，C+、C占15%。学生积极性有所提高，学习主动性增强，对知识掌握的深入性、运用灵活性有所提高，上课认真听讲程度较好，能够领会教师讲授的知识与内涵，并注重对知识的应用与拓展。

学生至少掌握了一项专业相关软件，创新能力得到了提高，学生积极参与节能减排大赛和大学生创新项目，参与度增加。2019年有一名学生获推参加节能减排大赛国赛，两名学生获批河北省大学生创新项目，多名学生获批校级大学生创新项目，申请专利两项。

通过无记名调查，我们发现学生对于将数值模拟融入泵与风机课程中的教学方式接受度很高，并要求多增加相应学时。学生在三级项目实施过程中，能够主动去查阅相关资料，遇到困难也能互相商量解决。在汇报过程中，由组内同学相互补充，其他同学提问，能将理论知识更好地应用于实践。

数值模拟不受时间场地限制，教学效率高、成本低，参数更改容易，学生都有机会参与，学生主体作用得到了发挥，有利于教学改革的具体实施，同时也为其他专业课程、课程设计、毕业设计以及创新活动的开展奠定了基础。

四、结论

数值模拟技术将会是以后教学改革的方向之一，根据泵与风机课程的特点，将数值模拟融入泵与风机的教学中，对于学生更好地理解理论知识具有事半功倍的效果，提高了教学质量，更有利于提高学生的动手能力、创新能力。在泵与风机课程中将数值模拟技术引入其中是非常有必要的，同时其也对授课教师提出了更高的要求。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 何川，郭丽君.泵与风机[M].第四版.北京：中国电力出版社，2008.

[2] 叶学民，李春曦.泵与风机课程教学方法改革的实践与分析[J].教育教学论坛，2012（23）：171-172.

[3] 李梦迪，刘飞，古小敏，杨会.泵与风机课程教学改革与研究[J].教育教学论坛，2019（22）：142-143.

[4] 朱伯伦，张德先.数值模拟仿真试验在空气动力学教学改革中的应用研究[J].科技与创新，2017（9）：144+146.

[5] 胡桂娟.基于仿真試验技术的《建筑结构》教学改革实例研究[J].南宁职业技术学院学报，2014，19（3）：43-45.

[6] 岳丽芳，王春慧.应用型人才培养模式下流体力学泵与风机课程教学方法研究[J].中国教育技术装备，2018（12）：67-69.

[责任编辑：刘凤华]

作者：张静 陈先培

第4篇：泵与风机节能的论文关于节能减排的论文

节能减排技术改造项目财务评价案例简析

[摘要] 随着国家节能减排政策的推行，企业纷纷响应号召，制定了一系列以节水、节能、资源综合利用和环境保护为重点的技术改造措施。此类项目的可行性研究报告工作重点是要论证节能减排的技术上和经济上的可行性， 而经济上论证项目的可行性又成为项目可行的一个关键。论文介绍了作者对一个节能减排项目实际案例的分析。

[关键词] 节能减排财务评价

国务院印发了国家发改委等部门制定的《节能减排综合性工作方案》指出，到2010年，中国万元国内生产总值能耗将由2005年的1.22吨标准煤下降到1吨标准煤以下，降低20%左右;单位工业增加值用水量降低30%。“十一五”期间，中国主要污染物排放总量减少10%，2010年，二氧化硫排放量由2005年的2549万吨减少到2295万吨，化学需氧量(COD)由1414万吨减少到1273万吨;全国设市城市污水处理率不低于70%，工业固体废物综合利用率达到60%以上。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出了“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右，主要污染物排放总量减少10%的约束性指标。这是贯彻落实科学发展观，构建社会主义和谐社会的重大举措;是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择;是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路;是提高人民生活质量，维护中华民族长远利益的必然要求。

随着国家节能减排政策的推行，企业纷纷响应国家号召，对原有耗能较大的工艺及设备进行更新和改造。

技术经济分析是评价节能减排项目是否可行的重要依据之一。

以一个节能减排经济评价案例，简要分析财务评价中的要点及难点。

某油脂公司进行节能减排改造，主要建设内容如下：

a.余热利用

原工艺系统系将温度为40℃的混合油直接送入蒸发器进行加热蒸发，而饼粕烘干机烘干饼粕时产生的二次蒸汽则作为废汽直接排空;现系统充分利用饼粕烘干机产生的二次蒸汽，对浸出后的混合油通过预蒸器先进行预加热，使进入蒸发器的混合油温度由原先的40℃提高到70～80℃，从而达到减少蒸发工序蒸汽耗量的目的。

b.工艺设备及供热、冷凝水回水管线改造

原有工艺设备结构不合理，造成蒸汽凝结水回水不畅，工艺物料升温必需在较高汽压保证，并且蒸汽和凝结水共同排出的情况下才能达到要求，而排出的蒸汽直接排空，造成热量损失较大。

本次技改拟对工艺设备的供热及蒸汽凝结水回水系统进行改造，使供给工艺所用的蒸汽做功完全，蒸汽凝结水顺畅的回到锅炉供热系统，达到节约蒸汽的目的。

c.供热系统改造

采用“均匀混合分层燃烧技术”对原有一台6t/h和一台4t/h燃煤蒸汽锅炉进行改造，以达到煤种适应性增大、减轻人(机)工作强度(负荷)、燃烧充分，降低环境污染、出汽量提高，汽压稳定的目的，改造后可提高锅炉效率5—10%，炉渣含碳量小于10%;节煤10—15%;节电5—10%。

采用专用过滤设备对除尘水进行过滤后，对渣、水分别进行回收利用。过滤后的水回用于除尘系统，使除尘污水排放量降为零，滤渣由皮带输送机送出堆放。

对现有蒸汽管网和生产用热设备进行保温改造，减少热量损失。

d.冷却循环水系统改造

浸出车间采用冷却塔降低水温，使冷却水循环使用，达到减少新水用量的目的。

本项目所采用的技术均为国内成熟先进的工艺技术及装备。利用二次蒸汽的余热在同行业中已有应用，所采用的预蒸器也属成熟设备。锅炉系统改造采用的“均匀混合分层燃烧技术”是目前正转炉锅炉节能降耗有效、实用和成熟的技术措施，它含锅炉混煤器和分层给煤器两项技术。

该项目实施的意义远大：

1)该项目是某油脂公司“十一五”期间节能减排规划实施的项目，该项节能减排规划，是一个集节汽、节电、节水、污染治理、清洁生产为一体的综合性的资源节约和环境保护项目，同时也是企业整体技术升级改造、降低生产成本、增强企业竞争力势在必行的项目。

2)项目建设符合国情、区情，符合国家以及地方的有关行业政策，顺应了当地加快农业产业结构调整的形势和步伐，以及发展经济建设的迫切要求，抓住了发展机遇。以市场为导向，以资源为基础，发展粮油产业，对推动地方农业产业结构的调整及产业化发展具有重要意义。

3)该项目建设有利于新疆油料优势资源的充分利用和规模化加工，生产的植物油产品符合质量安全要求。项目建设条件较完备，原料资源丰富，工艺技

方面，还是在带动农村经济发展和提高农民收入方面，以及提升企业市场竞争实力等方面，都有着显著的社会效益和经济效益。

项目总体节能、降耗及减排情况：

1)蒸汽消耗

原有一台6t/h和一台4t/h燃煤蒸汽锅炉在满负荷生产时期全部运行还显供汽能力不足，生产最高用汽负荷可达到10.6t/h，本次技改项目实施后，由于蒸汽管网、用热设备改造、余热利用，全厂生产工艺最大蒸汽消耗量降至6.6t/h，每年将实现节约燃煤3532.6t，可节约标准煤3096t。

2)水消耗

冷却水循环利用后，新水最大消耗量为9.4m3/h，而原新水最大消耗量为26.3m3/h，节约16.9m3/h，累计每年可节约新水101400t。

3)减排煤渣

每吨燃煤产生煤渣量约在20—30%，按取值25%计算，每年可减少排出锅炉燃烧产生的炉渣量为：

3532.6×25%=883.15t。

4)减排SO2量

根据煤质分析报告，煤含全硫0.15%，SO2量约在0.3%，锅炉效率按80%计算，则每年减排SO2量为：

GSO2=1.6×3532.6×0.3%(1-80%)=3.4t/a。

项目新增总投资150万元，全部为建设投资。

改造前后，项目的生产规模不发生改变，因此采用新建项目法直接对改造前后的增量成本和效益进行分析。

项目总体工艺改造实施完成后，每年将实现节约燃煤3532.6吨，按照企业所在地现行燃料价格，煤按370元/吨计算，每年节约外购燃料动力费用=3532.6*370=1307062元。

项目完成后不需新增人员，工资及福利费不增加。

固定资产折旧采用平均年限法，其中建(构)筑物折旧年限按25年计算，机械设备及安装工程折旧年限按10年计算，净残值率按5%计算，年新计提折旧金额12万元。

修理费按折旧费的30%估算，共新增4万元。

经计算，项目正常年可降低企业生产总成本费用为111万元，降低经营成本124万元。

经过财务测算，项目内部收益率87.77%(税前);64.92%(税后)，财务净现值：500万元(税前);361万元(税后)，投资回收期：2.1年(税前);2.5年(税后)，基准收益率确定为10%，该项目各项经济指标均好于基准指标，在财务上是可行的。(计算如下表)

本次改造的实施，使企业在不改变原有生产规模的情况下，大大降低燃煤的耗用量，降低了企业的燃料费用，产生显著的直接经济效益，减少燃煤的使用从而减少了污染物的排放总量，减少企业污染治理负担。减少了对地区能源的总消耗量，减轻了对周边环境的影响，社会效益和环保效益显著。

由此可见，项目改造后的经济效益好，社会效益、环境效益显著，认为在财务上是可行的。

节能减排项目经济评价的关键是要能够清晰的理出节能减排投资所能带来的效益，也就是投入和产出的一致性原则，如果能理顺关系并掌握好这个原则，财务评价是很简单的。

第5篇：泵与风机的选择与运行

学院：

水电学院 专业：

热能与动力工程 班级：

06级03班 姓名：

林清锜 学号：

060280328

泵与风机的选择与运行

摘要：由于泵与风机装置的用途和使用条件千变万化，而泵与风机的种类也十分繁多，正确选择泵和风机的类型和大小来满足各种不同的工程使用要求是非常必要的。而泵和风机的运行状况对工程的安全和经济问题十分重要，要尽量降低运行中主要问题产生的伤害和损失。

关键字：选择

运行

主要问题

引文：泵与风机室将原动机的机械能转换成流体的压力能和动能从而实现流体定向输运的动力设备。泵与风机广泛地应用在国民经济的各个方面，如农田的灌溉和排涝，采矿工业中井下通风和坑道排水，水力采煤中的液体输送，冶金工业中冶炼炉的鼓风及流体的输送等。泵疏松的介质除水外，还可输送油、酸液、碱液及液固混合物,以及高温下的液态金属和超低温下的液态气体。由此看出，凡需使流体流动的地方，都离不开泵与风机的工作。

正文：

泵与风机的选择

泵与风机的选用工作主要包括选定泵与风机的种类或形式以及决定它们的大小。选用的程序和方法概括如下。

(1) 充分了解泵或风机整个装置的用途、管路布置、地形条件、被输送流体状况、水位以及运输条件等原始资料。

(2) 根据工程要求，合理确定最大流量与最高扬程或风机的最高风压。然后分别加10%~20%不可预计(如计算误差、漏耗等)的安全量作为选用泵或风机的依据，即

Q=1.1Qmax

H=(1.1~1.2)Hmax (3) 根据已知条件选用适当的设备类型。制造厂给出的产品样本中通常都列有该类型泵或风机的适用范围。例如输送有爆炸危险气体时应选用防爆型风机;空气中含有木屑、纤维或尘土时就应当采用排尘风机;锅炉给水、输送蒸汽凝结水和输送氨水等都有专用泵等。 (4) 泵或风机类型确定以后，要根据已知的流量、扬程或压头选定具体设备型号。应使工作点处在高效率区域。还要注意泵和风机的工作稳定性，也就是应使工作点位于H-Q曲线最高点的右侧下降段。产品样本中提供的泵或风机性能参数表以及泵或风机综合选择性能曲线图上的数据点，都是处在上述高效率区域而又稳定工作的工况点，可以直接选用。

(5) (6) 应当结合具体情况，考虑是否采用并联或串联工作方式，是否应有备用设备。 确定泵或风机型号时，同时还要确定其转速、原动机型号和功率、传动方式、皮带轮大小等。性能参数表上若附有所配用的电机型号和配用件型号可以直接套用，若使用综合选择性能曲线图则需另选。泵或风机进出口方向应注意与管路系统相配合。对于泵，还应查明允许吸入口真空高度或允许汽蚀余量，并核算其安装高度是否满足要求。

(7) 应当指出，产品样本提供的数据是在规定条件下得出的。例如，对于风机来说，一般是按空气温度为20℃、大气压为101325Pa下进行实验得出的资料，而锅炉引风机的样本数据是按气体温度为200℃、大气压为101325Pa得出的。当实际使用条件

与样本规定条件不同时，应按下式对性能参数加以修正。

式中，下标m代表样本条件。

(8) 必要时还要进行初投资、运行管理费用的综合技术经济比较。

泵与风机的启动和运行

泵启动前应首先检查相关配电设备接线是否正确、螺丝是否拧紧、轴承润滑是否充分、泵进口真空表和出口压力表及电机电流表是否指在零位。注意离心泵闭阀启动(关闭泵压出管路上的阀门)，轴流泵则要开阀启动(打开泵压出管路上的阀门)。然后开启泵上的放气阀，向泵内灌水或用真空泵抽出泵内空气，当放气阀冒水或确知泵及吸水管内的空气抽尽后，关闭放气阀和抽气阀。合上电源开关，各仪表指示正常后，慢慢打开离心泵压出管路上的阀门(离心泵的空转时间以不超过2~4min为宜，防止泵内水温升高太多甚至汽化)，泵投入正常运行。泵运行过程中，还要经常检查各仪表显示数字和泵工作是否正常。离心泵停车前，应先关闭出水阀门，然后停车，以减少振动。冬季较长时间不用水泵时，应将泵内存水放净，以免冻坏水泵。

风机启动前的检查与泵类似，但较泵简单，无需放气。运行过程中，要经常检查风机轴承润滑油、冷却水是否通畅，轴瓦温度、轴承振动是否正常，有无异常声音等。

泵与风机运行中的主要问题

目前泵和风机在运行中尚存在如效率不太高，以及汽蚀、振动、噪声、磨损等问题。近年来，对低效产品已逐步淘汰，以较高效率的新产品代替，并取得了较大成绩。现就汽蚀、振动、噪声、磨损等方面的问题讨论如下。

一. 给水泵的汽蚀

随着汽轮机组容量的增大，发电厂辅机运行的经济性也愈加受到重视，国外大机组已普遍采用除氧器滑压运行，成为提高大机组热经济性的重要措施之一。

变工况滑压运行时，除氧器内的压力、水温以及给水泵入口水温的变化是不一致的，从而引起除氧器除氧效果变坏和给水泵汽蚀问题，在机组负荷变化缓慢时产生的影响并不大;但当机组负荷剧烈变化时问题就变得极为严重。除氧器滑压运行后出现的问题是除氧器内压力和温度的动态响应不一样，压力变化极快，水温变化则较慢。当机组负荷突然升高时，除氧器内水温的升高远远落后于进汽压力的升高，这将使给水泵的运行更安全;但当机组负荷突然下降时，除氧器内水温的降低又滞后于压力的降低，就将致使泵入口水发生汽化。在降压条件下，虽因水箱中出现自沸腾，有助于除氧效果的提高，而由于泵的入口水温不能及时降低，同时泵入口压力又由于除氧器压力降低而下降，于是就出现了泵入口的压力低于其水温所对应的气化压力的情况，导致水泵发生汽蚀;尤其是在满负荷下甩全负荷时，此问题更为严重。防止给水泵汽蚀是热力系统运行中必须要解决的重要问题。

二. 泵与风机的振动

泵与风机运行过程中，常常由于各种原因引起振动，严重时甚至威胁到泵与风机的安全运转。其振动原因是很复杂的，特别是当前机组容量日趋大型化时，泵与风机的振动问题尤为突出和重要。

泵与风机振动的原因大致有以下几种。

(一) 流体流动引起的振动

由于泵与风机内或管路系统中的流体流动不正常而引起的振动，这和泵与风机以及管路

系统的设计好坏有关，运行工况也有关。因流体流动异常而引起的振动，有汽蚀、旋转失速和冲击等方面的原因。

(二) 机械引起的振动

1. 转子质量不平衡引起振动 2. 转子中心不正引起振动 3. 转子的临界转速引起振动

4. 动静部件之间的摩擦引起振动 5. 平衡盘设计不良引起振动 6. 原动机引起振动

三. 噪声

随着工业的高速发展，以及人们环保意识的提高，噪声问题也显得越来越重要，也是近代工业的一大公害。泵与风机是热力发电厂的一个主要的噪声源，如300MW机组的送风机附近的噪声曾高达124dB，如果人们长期在这样的环境中工作，对健康是十分有害的。所以，噪声问题作为改善劳动条件和保护环境的重要内容之一，已日益受到重视，另外，国家针对噪声的相关环保法规也愈来愈严格，要求泵与风机的噪声控制在一定的范围内。

从保护环境和改善劳动条件出发，对泵与风机的桨叶及叶轮等部件设计及加工提出了更高的要求。对于不能通过设计及加工技术提高达到要求的情况下，应采用消声措施。泵与风机在一定工况下运转时，产生强烈噪声，主要包括空气动力性噪声和机械噪声两部分。使用消声器能有效控制其噪声;在具体的噪声控制技术上，可采用吸声、隔声和消声三种措施。

四. 磨损

(一) 引风机叶轮及外壳的磨损

引风机虽设置在除尘器后，由于除尘器并不能把烟气中全部固体微粒除尽，剩余的固体微粒随烟气一起进入引风机，引起引风机磨损。叶轮的磨损常发生在轮盘的中间附近，严重磨损部位为靠近后盘一侧出口及叶片头部。防止或减少引风机磨损的方法有：首先是改进除尘器，提高除尘效率;其次是适当增加叶片厚度，在叶片表面易磨损的部位堆焊硬质合金，把叶片根部加厚加宽;还可用离子喷焊铁铬硼硅等耐磨材料，刷耐磨涂料;选择合适的叶型，以减少积灰、振动。

(二) 灰浆泵和排粉风机的磨损

灰浆泵是用来把灰渣池中的灰浆排到距电厂很远的储灰场去的设备，和排粉风机一样，磨损也极为严重，因此要定期更换叶轮或叶片。

目前解决灰浆泵和排粉风机的磨损的方法主要是采用耐磨的金属材料，另外在叶片表面上堆焊耐磨合金也可延长寿命。

结论：由于泵与风机的用途广泛，许多泵与风机各自担负的任务和作用不同，对其性能和结构的要求也各不相同。所以泵与风机的选择尤为重要。而对于泵与风机运行过程中出现的主要问题要受到重视，尽力降低或消除其损害。

参考文献：《泵与风机》(第四版)

何川

郭立君

主编

中国电力出版社出版

《工程流体力学泵与风机》

伍悦滨

朱蒙生

主编

化学工业出版社出版

第6篇：