风机节能讲义汇总课件

1、风机节能中国流体力学研究小组成员： 苗培柱2010华北电力大学研究生讲演课件风机节能的重要性：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设备陈旧，本身效率比较低选型不当，实际工作负荷远离额定负荷，运行效率太低用挡板与阀门节流，功率损耗非常大调速控制使面窄，技术缺乏配送管道装备不尽合理，能量损耗大针对以上问题现主要有以

2、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新型节能技术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

3、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10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P1减少至P2或P3。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

4、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50100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

5、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

6、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PHQ2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0100，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、1/8Q:风机的风量（流量）H：风压P:风机功率流量（%）转速（%）风压（扬程）

7、功率（%）10010010010090908772.980806452.270704934.360603621.650502512.5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

8、.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 SinS视在功率 COS功率因数从以上可知COS越大，有功功率越大，普通风机的功率因数在0.60.9之间，我们可以使用变频调速装置后，由于变频器内部滤波电容的作用，COS1，从而减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。几种节能方式比较1