流量從120~450t/h,對應(yīng)的揚程為1680~1430m,多余的能頭被給水調(diào)節(jié)閥消耗掉,見式(1):
式中N———電機消耗的功率,kW;
g———重力加速度,m/s2;
Q———質(zhì)量流量,kg/s;
H———揚程,m;
η———泵的效率,%。
可以看出,在其他參數(shù)一定的情況下,功率N和揚程H是成正比的。由于調(diào)速泵可以在管路特性曲線不變的情況下僅通過改變轉(zhuǎn)速就可達(dá)到機爐啟動要求,因此其節(jié)能效果是顯著的。如在120t/h時,調(diào)速泵可比定速泵省一半的功率。
2.2泵的并聯(lián)運行
泵并聯(lián)的目的是在壓頭相同時增加流量,由此再畫出共同管路特性曲線b與泵的并聯(lián)特性曲線的交點C,即并聯(lián)工作時的工作點,此時流量為QC,揚程為HC。并聯(lián)工作的特點是:揚程彼此相等,總流量為每1臺泵(同性能泵)輸送流量之和,即QC=2QA。該期工程采用2爐1機制,當(dāng)?shù)?臺鍋爐點火帶負(fù)荷時需要啟動第2臺給水泵。下面對2臺定速泵的并聯(lián)和1定1調(diào)及2調(diào)的情況做一比較。
12臺定速泵在給水系統(tǒng)中的并聯(lián)運行
定速泵并聯(lián)運行時是靠改變管路特性曲線的方法即調(diào)節(jié)鍋爐給水調(diào)節(jié)閥的開度來達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。這樣工作點是隨著流量的變化,揚程也發(fā)生變化。一般設(shè)計點是在給水調(diào)節(jié)閥全開的情況下設(shè)計給水泵的流量、揚程、效率,此為經(jīng)濟工況點,而通過節(jié)流調(diào)節(jié)的方法雖然簡單方便,但所產(chǎn)生過高的揚程由給水調(diào)節(jié)閥消耗掉,造成能量損失,低負(fù)荷時經(jīng)濟性更差。特別是河北熱電有限責(zé)任公司為供熱機組,熱負(fù)荷受工業(yè)熱用戶及采暖熱負(fù)荷的影響很大,主給水流量經(jīng)常變化,長期靠調(diào)節(jié)給水調(diào)節(jié)閥的開度來調(diào)節(jié)流量,必將導(dǎo)致比純凝機組更大的經(jīng)濟浪費,而且使給水調(diào)節(jié)閥的沖刷損壞嚴(yán)重。
當(dāng)系統(tǒng)在額定負(fù)荷(2Q0)運行時,揚程為給水泵的額定揚程H0,流量為2臺給水泵的額定流量之和2Q0,此時的管阻曲線為b,即給水調(diào)節(jié)閥處于全開狀態(tài);當(dāng)系統(tǒng)在0.75額定負(fù)荷(1.5Q0)運行時,由于管路特性曲線變?yōu)閎′,即給水調(diào)節(jié)閥為節(jié)流狀態(tài),從而使并聯(lián)泵的工作點由原來的A變?yōu)锳′,此時流量為1.5Q0,揚程為H1,對應(yīng)單個泵的工作點由B變?yōu)锽′,即流量為0.75Q0,揚程為H1,也即揚程由原來的H0,增加了H1-H0。
21臺調(diào)速泵與1臺定速泵的并聯(lián)運行
如果每個單元為2臺定速泵,再加入1臺調(diào)速泵。正常運行中通過調(diào)速泵來調(diào)節(jié)機組所需的給水流量,就可克服給水母管壓力過高的缺陷。這種運行方式要求調(diào)速泵的出口壓力保持為定速泵的額定出口壓力,而流量在30%~100%之間變化,這就需要同時調(diào)節(jié)給水泵特性曲線(通過調(diào)節(jié)給水泵轉(zhuǎn)速)和管阻特性曲線(通過調(diào)節(jié)給水調(diào)節(jié)閥開度)。使工況點落在揚程為H的直線段上。
并聯(lián)運行中,滿負(fù)荷工況下運行于A點,流量為2Q0,壓頭為H0,定速泵與調(diào)速泵均運行于B點。當(dāng)負(fù)荷減至1.5Q0,將調(diào)速泵轉(zhuǎn)速降低,泵特性曲線變?yōu)閍2,以使給水泵組總揚程曲線至a2′。同時改變給水調(diào)節(jié)閥開度,使管阻特性曲線至b′。此時運行工況點為A0,定速泵仍運行在B點(即泵的額定運行工況點),調(diào)速泵則運行于B0點,流量為0.5Q0,壓頭仍為H0,這樣在1.5Q0的流量下,比前面所說的純定速泵系統(tǒng)節(jié)省了H1-H0壓頭差的能耗。