定速泵与调速泵给水中的技术经济分析

1　定速泵与调速泵的工作原理和特性定速给水泵在给水系统中一般为离心式，其工作原理是利用旋转产生的离心力使流体获得能量。它是通过一定功率的电动机带动泵以一定转速转动，使流体得到一定的压能和动能。调速给水泵（以YT62型液力偶合器为例）有一特殊件?液力偶合器。它是安装在原动机（电动机等）与给水泵之间的转动件，以液体的动能来传递动力的液力传动装置。其工作原理是：在主动轴端部有1个泵轮，在从动轴上与主动轴相对的一端有1个涡轮，泵轮与涡轮间保持一定间隙，两者形成1个腔型，称为循环圆。当原动机带动主动轴旋转，工作液体便在泵轮中获得能量，并以一定的速度从泵轮甩出，冲向涡轮，将能量传递给涡轮，从而带动被动轴旋转，实现了动力的传递。　循环圆中工作油的循环只有在泵轮和涡轮处以不同的转速（存在滑差）即存在离心力差时，才能保持循环。在额定运行条件下的滑差≤3％，只要改变循环圆中的油量，即改变充油量，就能调节从动轴的转速和传递功率，实现无级调速。河北热电有限责任公司八期技改工程为2台200MW双抽供热机组和4台410t／h的循环流化床锅炉，每2炉1机为1个单元，计划每个单元设置铭牌出力为440t／h，扬程为1400m的2台调速泵和1台定速泵。下面比较当系统中定速泵（或调速泵）单独运行、2台定速泵（或2台调速泵）并列运行、1台定速泵与1台调速泵并列运行的状况。改变泵本身性能曲线的方法有变速调节、动叶调节和汽蚀调节。改变管路特性曲线的方法主要有出口节流调节、入口节流调节，而最普遍采用的调节方式是出口端节流调节，它是利用改变阀门开度来进行调节的方式。一般定速泵为出口端节流调节，调速泵为变速调节。式中　N???电机消耗的功率，kW；Q???质量流量，kg／s；η???泵的效率，％。2．2　泵的并联运行2．2．1　2台定速泵在给水系统中的并联运行当系统在额定负荷（2Q0）运行时，扬程为给水泵的额定扬程H0，流量为2台给水泵的额定流量之和2Q0，此时的管阻曲线为b，即给水调节阀处于全开状态；当系统在0．75额定负荷（1．5Q0）运行时，由于管路特性曲线变为b′，即给水调节阀为节流状态，从而使并联泵的工作点由原来的A变为A′，此时流量为1．5Q0，扬程为H1，对应单个泵的工作点由B变为B′，即流量为0．75Q0，扬程为H1，也即扬程由原来的H0，增加了H1－H0。如果每个单元为2台定速泵，再加入1台调速泵。正常运行中通过调速泵来调节机组所需的给水流量，就可克服给水母管压力过高的缺陷。这种运行方式要求调速泵的出口压力保持为定速泵的额定出口压力，而流量在30％～100％之间变化，这就需要同时调节给水泵特性曲线（通过调节给水泵转速）和管阻特性曲线（通过调节给水调节阀开度）。使工况点落在扬程为H的直线段上。假如此时不调节管阻特性曲线，可将原管阻特性曲线向下延长与原单台定速泵的特性曲线相交，会发现定速泵的负荷过高，调速泵只能带较少的负荷，这将导致定速泵过负荷和调速泵负荷过小而发热、振动甚至汽化的不良现象，故当有调速泵时应采取同时调节给水泵特性曲线和管阻特性曲线的方法来达到调节流量的目的。