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電站鍋爐風機變頻節能改造必要性分析(二)

發布日期:2015年03月25日 信息来源:電站鍋爐風機變頻節能改造必要性分析 點擊數:

電站鍋爐風機的調節是为了改變風機的流量,以滿足實際工作的需要,故風機的調節又稱流量調節,改變風機的流量既要改變工況點,工況點是風機性能曲線與管网性能曲線的交點,那麼,無論是改變風機的壓力曲線或是管网性能曲線都可以實現風機的調節。 

  1、改變管网性能曲線 

  在風機的進氣管或排氣管上設置節流閥或風門来控制流量的方法就是改變管网性能曲線的調節法。这時風機的壓力除了克服管网阻力以外,還要克服閥門中壓力損失,这種方法雖然結構簡單,操作容易,但是由于人为增加管网阻力,多消耗了一部分功,故不经濟,在調節範圍不大,尤其是小型風機常采用这種調節方法。 

  2、改變風機的性能曲線 

  當管网性能曲線不變時,可以改變風機的性能曲線,工況點沿着管网性能曲線移动,以达到調節流量的目的,從原理上講,有以下幾種方法可以改變風機的性能曲線。 
 
  (1)改變風機的轉速 
  變轉速的方法很多,如改變原动機(直流電动機、多速交流電动機、汽輪機)的轉速,或是改變傳动機構更換皮帶輪或齒輪、液力聯軸節等以改變傳动比。但是这些方法在風機改造中很少用,如電动機直聯或聯軸器直聯的風機一般不能改變轉速;風機由于功率不大,一般也不用汽輪機驅动;小功率的風機有時用改變皮帶輪的方法改變轉速。在改變轉速時,要注意葉輪強度和電动機的負荷,都不能超過允許值,在實際運作中有很大的局限性。 
  (2)入口導流器調節 
  在葉輪進口前設置導流器,通過改變導流器葉片安裝角,使之進入葉輪的氣流方向發生變化,從而使風機性能曲線改變的方法,叫進口導流器調節。進口導流器的結構有兩種:軸向導流器及徑向導流器,軸向導流器一般是用于風機沒有進氣箱的情況,風機進口設置進氣箱時,可用徑向導流器,此時改變進口導流器葉片安裝角時,風機性能曲線變化,風機性能的變化是由于進入葉輪氣流方向的改變。这種調節方法結構比較簡單,故在風機中被廣泛采用。應注意的是,氣流中灰塵較多,氣溫過高時,由于灰塵的附着熱膨脹容易引起事故,这時不宜采用進口導流器調節,如用時得采用一定的措施避開上述情況。 
  (3)改變風機葉輪的長度 
  每台風機在其設計工況及其附近工作時,具有較高的效率,但機組的額定出力變化或管道阻力變化時,常使風機的容量過大或過小,容量過大,将引起調節時帶来損失的問題,容量過小,不能滿足使用上的需要。为此就需要對已有的風機進行改造,而現場改造風機的最簡單的方法就是切割或加長葉片。例如某電站的一台一次風機,耗電量大,经試验發現是風機出力太大,則将葉輪直徑由原来的1900mm切割成1800mm,風機耗電量降低16kw,效率提高4%,全年節電110千度。 
  切割葉輪外徑将使風機的流量、揚程、功率降低;接長葉輪的外徑則使流量、揚程、功率增加。葉輪外徑改變後,原葉輪在幾何形狀上并不相似,但當改變量不大時,可近似的認为葉片切割前後出口角不變,流动狀态近乎相似,因而可以借用相似定律對切割前後的參數進行計算。 
  葉輪外徑的改變對流量、揚程、功率的影響程度對于低比轉速數和中、高比轉數的泵與風機是不同的。對低比轉數的風機来說,葉輪外徑稍有變化,其出口寬度變化不大,甚至可以認为沒有什麼變化;對中、高比轉數泵與風機来說,當切割與接長葉輪外徑時,轉速不變,葉輪出口寬度變化稍大,而切出口寬度往往和直徑成反比。 
  在實際應用切割定律時,通常采用繪制切割抛物線的方法,切割前後的揚程和流量之間存在着函數關系是以坐标原點为頂點的抛物線,通常稱为切割抛物線。它隻說明切割前的揚程和流量與切割後的揚程和流量,在同一條抛物線上互相對應。隻有在切割抛物線上的對應點上才符合葉輪的切割定律。但并不表明切割前後的等效關系,即切割前後的工況并不絕對相似。利用切割抛物線就可以确定輸出量減少多少,葉輪應切割多少的問題。 
  切割葉片調節改造後效率有所下降但经濟性比節流法調節要好,并且改造技術比較成熟,改造花费不高,能为電站所接受。故電站多選擇切割葉輪外徑来調節減少風機容量并輔以入口導流器調節来适應機組變負荷時的不同的風量及風壓要求。 
 

  3、各種調節方法的比較 

  通過對以上幾種方法的比較,雖然切割法葉片切小後,外徑與殼的間隙變大,流动損失和洩露損失必将增大,使内效率降低,但從投资和经濟性考慮,切割應是比較成功的方式,在實際工作中我們也可以結合幾種方式,以求达到最佳調節效果。 

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