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水泵節能范文1
一、前言
作為水泵變速調節方面的一項重要工作，其節能問題在近期得到了有關方面的高度關注。該項課題的研究，將會更好地提升其節能效果，從而保證水泵變速調節的整體水平。本文從概述相關內容著手本課題的研究。
二、概述
在當今能源匱乏的環境下，解決能源浪費是當今一項艱巨的任務，從上面可以看出風機水泵的能源損耗是巨大的。雖然有大量人員已經注意到風機水泵的能量耗損巨大并對此作出了相應的改進，比如：優化風機水泵的制造工藝、改變風機水泵的變頻調節裝置等等，但是效果并不是很明顯。
在工農業使用的機械中，風機水泵使用廣泛，而且種類千差萬別，這些差別主要體現在風機水泵中的電動機上。這些電動機按負載上的不同，可以分為恒定功率、恒定轉矩和平方轉矩等等幾類；根據工作電源上的不同，可以分為直流電動機和交流電動機，其中交流電動機還可細分為單相電動機和三相電動機。這些不同負載類型的電動機在工農業生產中有著不同的應用，比如：恒定功率負載電動機主要應用在模具機床、切割機床上；恒定轉矩負載電動機主要應用在升降機、起重機、搬運機上；然而本文研究的風機水泵則屬于平方轉矩負載電動機。
常見的風機水泵是葉片式，這種風機水泵的負載特性屬于平方轉矩型，它轉軸上需要的的轉矩與葉片轉速的二次方成正比。在一般的生產過程中，設計師們往往通過對風機常用閥門進行節能調節，增加管路的阻尼，但是電機仍舊以額定的速度運行，從表面上看風機水泵依舊高速高效運行，實際上這時候能量的損耗會更大。
三、水泵在使用過程中的問題
1.水泵本身設計技術含量不高
現階段我國水泵設計主要是沿襲傳統的模型換算法和速度系數法，這些設計方法從某種程度上來說已經過時，因為這是建立在舊的水泵設計經驗的基礎上的，在設計過程中無法超越過去的設計水平，無法在效率提升上有所突破。再加上水泵設計單位對技術的資金投入和人員投入不足，水泵設計人員的創新動力不足、缺乏創新意識，從而導致了水泵產品的技術含量得不到一個質的提升，水泵本身的技術含量無法提升，節能工作自然也做不到。
2.水泵節能存在誤區
我們過去對水泵節能的理解主要是提高水泵的各項效率指標，其實這是對水泵節能理解的一個誤區，是一種片面的理解。我們所說的節能范圍不只是一個效率指標，而且也包含水泵的性能的穩定性、水泵的壽命、對材料的節省等各個方面的因素。再就是具體到水泵的使用環境中，我們也要有針對性的進行節能設計，比如水泵的密封性能、水泵的水力性能、水泵的耐高溫性能等，這些都要針對不同的環境，不用的用途進行設計。
3.使用單位和個人的因素
使用單位和人人在采購水泵時，往往關注的是水泵是不是符合自己的需求，價格是不是比較便宜，而對水泵的節能技術指標，卻并不是很在意。消費者的這種需求也打消了水泵設計單位和制造單位進行節能技術革新的積極性。并且很大一部分消費者在選擇水泵時，要選用流量和揚程裕量過大的水泵，以確?？梢詽M足自己的使用需要，這樣的后果就直接造成水泵在使用過程中，實際運行效率遠低于水泵的最高效率，一直不能在高效區運轉。
四、節能的優化方案
1.水泵頻率下限
對于給定水泵，頻率與轉速成正比，而轉速和流量成正比，按管網特性不變可估算出沖開水流開關的頻率在20Hz左右。實際調試過程中，由于水系統啟動時的初始阻力要比穩定運行后的阻力稍大，水泵啟動的頻率下限測試為26Hz。由于頻率的可調范圍直接決定了水泵功率的可調范圍，頻率的變化下限應根據計算和實測結合確認。通過適當調整水系統中的靜態阻力元件例如水流開關、止回閥等的開啟壓力，可調整變頻下限；但同時也要向主機廠家確認安全運行的流量范圍，保證主機正常工作。
2.定壓差和定溫差控制
變頻水系統中定壓差和定溫差策略均能控制水泵按負荷變化調速，但要采取措施保證各環路的水量分配。定溫差控制系統的溫度傳感器一般設置在供回水主管處，各分支環路可設置定壓差控制閥來保證末端水量。在供回水溫差恒定、末端較多且負荷分散時，個別末端關閉產生的溫差變化較小，溫度傳感器需要較高的精度來測量并反饋信號。
溫度傳感器精度越高價格就越高，校準和維護成本也較高。限于精度和成本，定溫差控制不能對較小的負荷變化反饋信號和變頻調速。但層數較少、末端冷量較大時，末端啟閉的負荷波動較大，可適用定溫差控制。所以定溫差控制方式的采用要綜合考慮實際工程形式和經濟性。
定壓差控制一般采用最不利環路末端定壓差控制方式。環路的二通調節閥根據回風溫度的變化調節開度，引起環路壓差變化，壓差傳感器采集信號傳給變頻控制裝置，控制裝置改變水泵的運行頻率，從而改變系統流量，并維持末端環路一定的恒壓差。當控制點壓差小于設定值時增頻調節，增加水泵揚程和流量；大于設定值時降頻調節，降低水泵揚程和流量。
3.供水系統調頻設置
在水泵供水系統中，設定總供水管路最高輸出壓力為最大工作壓力，通過合理設定變頻器壓力提升曲線，輸出最大壓力，最高、最低運行頻率，可以使得系統內兩臺水泵總有一個水泵處于變頻運行中，另外一個水泵處于工頻或者停機狀態（初始啟動或極限情況下）。系統在大部分時間內只有主泵工作于設定低頻工作段內，備用泵處于停機狀態，整體系統具有極高的節能效果。
五、水泵節能技術在我國發展的趨勢
目前，國內外許多電力拖動場合已將矢量控制的變頻器廣泛應用于通用機械、紡織、印染、造紙、軋鋼、化工等行業中交流電動機的無級調速，已明顯取得節能效果并滿足工藝和自動調速要求。但在風機、水泵應用領域仍沒有得到充分應用。其主要原因是對風機、水泵類負載可大量節能了解不夠。故此，我們將風機、水泵的節能原理和應用狀況向客戶介紹。全國風機、水泵用電量占工業用電的60%以上，如果能在這個領域充分使用變頻器進行變頻無級調速，對我們發展加工制造業又嚴重缺電的國家，是興國之策。風機，是傳送氣體裝置。水泵，是傳送水或其它液體的裝置。就其結構和工作原理而言，兩者基本相同?，F先以風機為例加以說明。自然通風冷卻塔、循環水泵、循環水管道及管道附件是電廠循環水系統的重要組成部分，在電廠初步設計中研究系統方案確定最優化系統配置，對于降低工程建設造價具有積極意義。循環水系統設計中最核心部分就是自然通風冷卻塔、循環水泵的合理選擇配置，在循環水系統建設中它們的投資費用最多、施工最復雜，對電廠總投資影響最大。直接影響電力工程建設的單位造價與電廠投資回收年限。供水系統優化設計是系統方案選擇的基礎，其中對方案設計影響最大的是循環水泵電動機的年費用。在保證汽輪機運行安全滿負荷發電的前提下，如何降低電動機的年費用，值得每一位工程設計人員思考。
六、結束語
通過對水泵變速調節節能問題的相關研究，我們可以發現，該項工作的開展有賴于多方面影響因素的控制，有關人員應該從水泵變速調節的客觀需求出發，充分利用即有優勢，研究制定最為符合實際的變速調節節能實施方案。
參考文獻：
[1] 吳翔.循環水泵節能改造及經濟性分析[J].科技視界.2011（18）：76-77.
水泵節能范文2
關鍵詞：工業風機；水泵；節能潛力
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.025
0 引言
風機水泵在我國的機電、電力、石化方面有著重要的應用，其使用效率也在逐年不斷增長。從目前情況來看，我國擁有各種的工業水泵為2500萬臺，每年耗電達到了1300億kWh；工業風機有800萬臺，每年耗電為700億kWh。這些耗電占到了全國每年發電量的30%。工業風機、水泵的浪費率在大大的提高。隨著國家節能環保意識的增強，加強風機、水泵的節能效率成為我們應該重點考慮的問題。21世紀是我國戰略重點實施的新時期，是加快經濟形式轉變的關鍵時期。工業節能要把節約意識放在首位，加快“兩個轉變”，建立“三個機制”目標，優化管理資源配置，有效的提高能源的利用率，加大技術支撐，采取新興工藝，以促進人員向著多元化的方向發展，取得更大的經濟效益，在更大程度上推動全國經濟向著低浪費、高產值的方向轉變，取得最大的節能效益。
1 工業風機水泵發展概況
目前，隨著我國工業體系的相對完善，各種形式產業的群體也相繼出現。在工業生產中，風機水泵的使用頻率不斷增多。就目前我國使用風機水泵現狀來看，我國擁有2700萬臺的風機和水泵，在這些設備當中，有一些還屬于原始的成分，沒能夠隨著科技的提升而不斷的更新，在這種情況下，每年的電力設備所耗費的電能就高達300億kWh，而系統電能的綜合利用率只有40%，水泵的利用率為30%。
此外，作為工業體系中最重要的工具，風機、水泵中有75%是在超負荷運行。有一些由于缺乏相關的規范條件以及造型，因此在使用的過程中出現的問題比比皆是。加上某些工業布局以及相關控制不到位，使得一些企業不規范化的操作仍在運行，這些都加大了電能的浪費。
在一些溫帶內陸性氣候的地區，由于其溫差較大，因此造成的電力利用問題也非常多。在某一工廠，風機達到了1000多臺，但是其電能消耗確實10000萬kWh。之后，他們不斷的探求溫度變化規律，加強管理，合理的分配好班次，以保證在實施一些保溫措施之后，使電力能源消耗有所減少。加強科學管理，能夠促使風機水泵擁有非常大的節能潛力。
2 工業風機水泵管理和經濟運行狀況
工業風機水泵耗費的電量非常大，為了更好的提高經濟和生產效益，有效的節約能源，就 需要加強科學管理，有效決策。這不僅是企業目前加強管理的內容，同樣也是企業參與競爭的重要環節?？茖W管理能夠采用較少的投入而得到較大的收入，具有一定的宏觀指導作用。電能平衡的過程就是在電能的使用過程中，實現了從輸入到轉換、傳輸到達終端的整個過程。使用科學合理的方式進行分析，能夠準確的找出電能的利用程度，在某個階段找出節能點。
例如，一家企業起初風機系統的電能綜合利用率只有40%，水泵使用率為30%，這是遠遠達不到國家的標準的。在技術支持和改造下，企業的電能綜合利用率提高了10%，在這種情況下，有效的節電110KWh。
還有相關的企業從科學管理方式出發，在經濟方面提高了投入，技術方面也加大了提升，開設了節能委員會，專門針對節能這一問題開展業務工作，形成了多層的節能網。在使用設備的過程中，巧妙的避開了使用高峰期，能夠通過調荷節能用電，從而使谷峰有所提高。從改造后的節電來看，已經達到了33萬kWh，節約煤約為8.5t。
3 工業風機水泵調速技術分析
目前，我國有69%的工業風機水泵采用的是變量運行的方式，其中有75%的設備可以調速運行。在這種情況下，可以看出節能的潛力非常大。在電機調速中采用的是變極對數，通過改變轉差率和改變電機頻率來實現。這種調速方式具有高精度、效率高、節能的性能，在電機的使用中尤為重要，一般情況下，節能可以達到20%以上。由于調速技術具有一定的效益，因此在我國被列為了重點的推廣項目。
4 采用新技術中的節能潛力
風機在運行的過程中，我們應該充分的保證風量、風壓在一定的范圍之內。為了更加有效的改善風機的運行，從整體上加大系統的使用效率，在這種情況下，應該采取相對經濟的調節手段來保證風機的容量和外界的負荷相匹配。在風機的進風口可以通過增加設備，來避免直接進入所造成的大的損失。如果進口處葉柵角度有所變化，那么進口管道處的截面積也應該相應的發生改變。
風機、水泵與其轉速的三次方成正比關系，可以得出其流量與轉速之間的一次方成正比。因此，在流量低速轉動時，軸功率就會大幅度的出現下降，其額定功率通常會下降20%到45%。目前，通過使用導管開度來調節輸出轉速。在調節器控制下實現運程電控。當前這一技術已經得到了廣泛的運用，在增強風機、水泵的轉速方面具有大的作用。
5 結語
要想真正提高工業風機水泵的節能潛力，就必須加強科學管理，不斷加快技術改造，加大創新投入，提高人們的素質。只有這樣，才能提高人們的節能意識，全面規劃風機水泵的運行力度，從而促使風機向著一個節能、安全的方面運行，在更大程度上實現工業風機水泵的創新性發展。
參考文獻：
[1]于麗萍.工業風機水泵的節能潛力[J].江西能源，2000（01）：26-28.
[2]詹輝銘.恒運熱電廠電氣節能減排的技術研究[D].華南理工大學，2012.
水泵節能范文3
【關鍵詞】熱水供暖；循環水泵；選擇；節能
熱水供暖系統中設置的循環水泵是向用戶輸送熱媒的主要設備，也是鍋爐房中耗電量較大的設備，其用電量約占鍋房總用電量的40%一70%。實際工程中，循環水泵容量偏大的現象較為普遍，有的甚 至達到原參數的2倍以上，如果循環水泵的流量和 揚程偏大，會造成電能的嚴重浪費。
1循環水泵偏大的原因
造成循環水泵容量偏大的原因主要有以下幾 點：一是有的設計人員沒有認真計算熱負荷和系統 阻力，尤其是外網和鍋爐房的阻力，采用估算方法，為保險起見，估算值過大，使選的水泵流量和揚程加 大很多；二是有的系統運行后沒有進行認真的初調 節，一旦系統出現水力失調，有人認為是水泵容量不夠，而盲目換大泵；三是有個別設計者對循環水泵揚程的概念不清：對承壓鍋爐采暖系統，定壓點設在循環水泵吸水側，循環水泵進出口均承受相同的靜水壓力，因此，其揚程不需要考慮用戶系統的高度，只 要克服管網系統的阻力即可。但有的設計者卻將系 統高度計入揚程中，這就使循環水泵揚程大大增加； 四是多層建筑采用常壓在鍋爐供熱系統，使循環水泵揚程增加。常壓鍋爐系統，由于鍋爐與大氣相通， 壓力很低，供暖水泵進口與出口靜水壓力不同，此處 的水泵只是起向系統“揚升”供熱水的作用，不起循 環作用，回水則靠系統高差克服回水阻力自流至鍋 爐房。水泵的揚程只需克服供水干管阻力，水泵入 口處管道阻力及系統高度，將熱水送人系統最高用 戶略有余量即可，這種場升供暖的水泵應稱為供暖給水泵，以區別于閉式系統的循環水泵，顯然選擇鍋爐的類型決定著水泵的揚程的大小，以及系統耗能情況。因此，設計人員選擇鍋爐時要重視常壓鍋爐 系統供暖給水泵“揚升”供暖使電耗增加的特點，選擇鍋爐時要考慮系統的節能。建議三層以上的建筑 不要采用常壓鍋爐揚升供暖系統。以免水泵揚程增 加使電耗增加；五是選水泵時，因水泵規格系列所限，很難選到流量，揚程完全一致的水泵，一般都選大一號的，這樣層層加碼，致使容量偏大，甚至達2倍以上。
據調查，現有運行中的鍋爐，其溫差多數在 10～15℃，個別溫差僅為8℃，也就證明了水泵容量偏大。 水泵容量偏大，一方面破壞了原設計的水力工況，另一方面又增加了水泵運行的耗電量。
2鍋爐循環水泵的選擇
2.1循環水泵容量的確定 循環水泵的流量是按采暖室外計算溫度下的用 戶耗熱量之和確定的，而在整個采暖期內室外氣溫 達到采暖室計算溫度的時間很短，使大部分時問水 泵流量偏大。選擇水泵之前首先應確定熱網系統的 調節方式，然后根據調節方式確定循環水泵的流量。 國家有關標準中較明確規定：對于采用集中質 調節的供熱系統，循環水泵的總流量應不低于系統的總設計流量；揚程不應小于系統的總壓力損失，即 循環泵的流量和揚程不必另加富裕量。 集中質調的供熱系統，多數處于小溫差，大流量 的工況下運行，經濟上是不合理的。確定總流量（循環量）應根據鍋爐額定供回水溫差來決定，比如14MW熱水鍋爐，供回水溫度120/60，額定循環量為200噸/小時而采用分階段 改變流量的質調節的運行方式，可大量節約循環水 泵的耗電量。將采暖期按室外溫度的高低分為若干 階段，根據室外溫度決定需要運行的鍋爐臺數，同時確定本階段循環水量及循環水泵運行方式。在每一個階段內保持流 量不變，以滿足供熱需要。 對于采用相同容量鍋爐的情況，當設一臺鍋爐 時，可選2臺100%流量的水泵；當設2臺同容量鍋爐時，選用l臺100%總流量的水泵，2臺50%總流量的水泵，當1臺鍋爐運行進，開一臺50%總流量的水泵，2臺50%的泵又可同時運行做為 100%泵的備用；設有了3臺同容量的鍋鍋爐時，可 造2臺33%的總流量的泵、1臺66%流量的和1臺 l00%流量的水泵。1臺鍋爐運行時，開啟33%的水 泵，2臺鍋爐運行開啟66%流量的水泵，3臺鍋爐同 時運行開100%流量的水泵。2臺33%流量的水泵 可做為66%泵的備用。也可分別選1臺33%流量、 1臺66%流量和1臺100%流量的水泵分別與1臺、 2臺、3臺鍋爐配套運行。 顯然采用分階段改變流量的質調節具有明顯的 節能效果。
2.2鍋爐本體水流量與電耗： 以熱水鍋爐為熱源的熱水供暖系統，熱源內部 阻力主要是鍋爐水流阻力，這一數值應由鍋爐廠家 提供。當選用的鍋爐在額定供回水溫度以下降溫運 行時，比如120/'60℃高溫水改為90/60℃低溫水鍋 爐，就要考慮在供出相同的熱量時， 實際循環水量要大于額定流量，使鍋爐水流阻力增 大。鍋爐供回水溫差減低一半，相應的循環量增加一倍。鍋爐循環泵的流量和揚程、軸功率及葉輪轉速之間存在以下比例關系：
即： n1/n2=G1/G2
（G1/G2）2=H1/H2
（G1/G2）3=N1/N2
式中n1、n2――――水泵轉速
G1、G2――――水泵流量
H1、H2――――水泵揚程
N1、N2――――水泵軸功率
由此可以看出，水泵的揚程與流量的平方成正比，水泵的軸功率與流量的立方成正比。當水泵的流量降低20%的時候，電機轉速就降低20%，而水泵的電耗將降低1-0.8*0.8*0.8=0.488，即減少48.8%，當水泵流量降低50%的時候，電機轉速降低50%，水泵的電耗將降低1-0.5*0.5*0.5=0.875，即減少87.5%。所以，當額定流量增加一倍的時候，那么它的電耗將是原來的8倍。因此在鍋爐運行時，我們要盡量按額定流量確定循環泵的運行頻率，盡量做到按設計溫差給定循環量，盡量避免大流量、小溫差的運行方式。相對于鍋爐總阻力，整個熱水輸送管道阻力更大，所以減小循環水量可以大大減小管道阻力，相對的可以減小循環水泵的揚程，從而達到減少循環水泵的總電耗。
3結語
3.1應按分階段改變流量的質調節運行方式選擇 循環水泵，并詳細計算系統負荷及阻力，選擇合適的 水泵，不必另加富裕量。還要計算其耗電輸熱比是 否符合要求。同進應注明水泵工作壓力，不要誤將 水泵揚程作為其工作壓力。
3.2盡量選供回水溫度合適的鍋爐，不宜使鍋爐降 溫運行；不宜選擇常壓鍋爐，不宜使鍋降溫運行；不 宜選擇常壓鍋爐揚升供暖方式，以免水泵揚程加大， 浪費電能。
參考文獻：
[1]萬建武風機盤管加新風系統冬季工況的空調過程設計暖通 空 、1998）28（3）
水泵節能范文4
關鍵詞：火電機組；循環水泵；節能；優化
在電廠中，循環水泵是重要的輔機之一，也是耗電量較大的輔機之一，它消耗的電能約占廠總發電量的1%-1.5%。同時循環水泵的運行方式對凝汽器真空和汽輪機出力也有很大的影響。所以，在一定條件下合理確定循環水泵的運行臺數即實現循環水泵的最優運行，是提高電廠運行經濟性的重要措施，對電廠節能具有現實意義。目前國內電廠多是采用定速或雙速循環水泵，通過改變循壞水泵的組合方式來調節循環水流量。循環水泵投入臺數增多，循環水流量就會增大，凝汽器壓力就會降低，從而增加汽輪機功率，但同時會引起循環水泵耗功率增大，增加廠用電率。根據熱經濟性最佳的原則，當汽輪機增加的功率與循環水泵消耗的功率兩者之間差值最大時，對應的循環水泵運行方式最優。在滿足機組正常運行的前提下，根據外界環境變化調配循環水泵運行臺數，從而調節循環水流量，使機組運行的經濟性最優，這就是本文擬研究的主要內容。
一、循環水泵運行特性
（一）循環水泵
循環水泵向凝汽器提供冷卻水，用以凝結汽輪機排汽，保持凝汽器真空。如果失去循環水，凝汽器將失去冷源，機組將不能運行，所以，循環水泵可以說是汽輪發電機組最重要的輔機之一。循環水泵的工作特點是流量大、揚程低，這是因為每凝結1kg排汽約需冷卻水50-80kg[1]、循環水泵所提供的能量，主要用克服冷卻水在系統內流動時的阻力以及由于水源與熱井水面高度不同所引起的勢能。循環水泵通常存在著并聯運行的工況，因為當機組運行狀況發生變化（如負荷、水溫變化）時，循環水泵的輸出流量也會有很大變化?？紤]到泵的揚程可能受到冷卻水管堵塞等原因的影響，要求循環水泵的揚程-流量曲線為陸降型。發電廠的大型循環水泵一般都采用軸流泵的形式。
（二）循環水泵的基本性能⑹
循環水泵的基本性能參數主要包括：流量Q、揚程H、效率n、功率N、轉速n、汽蝕余量NPSH等。
水泵的流量又稱為輸水量，是指單位時間內流經管道的有效截面的流體量，也稱瞬時流量。以體積表示時稱為體積流量QV（m3/s），以質量表示時稱為質量流量Qm（kg3/s），兩者有如下關系
Qm= pgQv
其中，P為流體密度，g為重力加速度。
揚程為單位重量液體流經粟后獲得的有效能量，是菜的重要參數之一又稱壓頭。揚程可表示為流體的壓力能頭、動能頭和位能頭的增加，即
上式中H為揚程（m），P1、P2分別為泵進口、出口處的壓強（Pa），V1、V2分別為流體在泵進出口處的流速（m/s），Z1、Z2為進出口高度（m），為液體密度（kg/m3）， g為重力加速度（m/s2）。
水泵的功率分為軸功率N和有效功率Ne。軸功率是水泵軸從動力機處獲得的總能量增量，通俗地講，就是電機輸給水泵的功率。有效功率指流體流經機器后每單位時間獲得的能量
Ne= pgQvH
有效功率Ne與軸功率N之比就是栗的效率n。
轉速是指水泵軸或葉輪每分鐘旋轉的次數。轉速與其他性能參數有著密切的關系，一定的轉速，對應一定的流量、揚程和軸功率。轉速改變，將引起其他參數發生相應變化。與水泵配套的動力機械，不僅在功率上要滿足水泵運行的工況要求，在轉速上也要與水泵的轉速相一致。汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。吸程為必需汽蝕余量，即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度。泵的性能曲線是在一定轉速下水泵的揚程、軸功率、效率與流量之間的關系曲線。通常研究的是H-Q、N-Q和η-Q關系曲線，橫坐標為Q，其他參數為縱坐標。般都是通過試驗的方法來確定泵的性能曲線。
（三）循環水入口溫度tw1
循環水入口溫度與環境溫度和循環水系統的供水方式有關。若循環水系統為開式水系統，其供水來自天然水源，則循環水入口溫度等于外界環境溫度中的循環水的溫度。若循環水系統為閉式水系統，其供水來自于冷卻塔，則循環水入口溫度不僅與外界環境有關，還與冷卻塔的冷卻效果有關。
（四）循環水溫升?t
循環水溫升就是循環水出口溫度tw2與循環水入口溫度tw1之差。在凝汽器中，蒸汽的放熱量可表示為：
Q1=DC（hc-hc’） （2-4）
式中， DC為汽輪機低壓缸排汽量；hc為低壓t排汽焓， hc’為凝結水焓。循環水的吸熱量為：
Q2=DW（hw2-hw1）=DwCp（tw2-tw1） （2-5）
式中， DW為循環水流量， hw2為循環水出口水焓， hw1為循環水入口水焓， Cp為水的定壓比熱容，一般取為4.187kJ/（kg. ℃）。
蒸汽與循環水之間的換熱遵循能量守恒定律，根據能量守恒，有Q1 = Q2，即：
根據式（2-6）可以得出循環水溫升的計算公式：
對于凝汽式汽輪機，墻差在數值上變化不大，大約是2180kJ/kg，可直接用于式（2-7）的計算。由（2-7）可以看出，循環水溫升主要與循環水流量和低壓t排氣量有關。
二、結論
隨著全社會節能環保意識的不斷提高，電力行業所面臨的節能減排任務越來越嚴峻，作為在電力行業中占據主要地位的火電行業，其節能減排任務更是突出。另一方面，傳統的火電機組節能減排潛力巨大，這就為對火電廠的節能減排研究提供了非常大的可能性及研究空間。循環水泵是火電機組的重要輔助設備，同時也是火電廠耗電最多的設備之一，因此研究循環水泵的優化運行，電廠節能優化任務的一項重要工作，具有現實意義。本文立足于對循環水泵的優化運行方案進行設計探討。循環水泵的優化運行方案提出后，解決了原來循環水泵運行方式無精確理論依據的情況，可以實現循環水泵運行的精細化管理。由此可以看出，本文的研究內容具有重要的實用價值。本文通過對循環水泵及循環水泵運行特性、凝汽器特性、進行分析，得出了循環水泵耗功與汽輪機功率增量之間的平衡關系的計算方法，獲得了不同環境下最佳的循環水泵運行方式組合，給運行人員的運行操作提供了可靠準確的指導。
參考文獻：
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[2]劉吉臻，王瑋，曾德良，等.火電機組定速循環水泵的全工況運行優化.動力工程學報，2011，31（9）：682-688.
水泵節能范文5
【關鍵詞】注水泵 多級 減級 涂膜 節能
注水是油田開發后期維持地層壓力，提高原油采收率的重要舉措。油田注水系統能耗占油田生產用電量的？30%以上。喇嘛甸油田注水原動力為DF型高壓注水泵，正常運轉設備為80臺，加強對注水系統運行效率的研究，做好注水泵站系統的優化運行和技術改造，不僅有利于實現注水的均衡性和連續性，而且對于降低能源消耗、節約生產成本具有重要的現實意義。
1 注水系統消耗的能量分析
（1）驅動注水泵電動機損耗的能量。這部分能量可以用電動機的效率曲線來描述，電動機的效率隨軸功率的變化而變化，效率為 86% ～96%，每注 1 m3 的水有 4%～14%的能量被電動機本身所損耗。
（2）注水泵消耗的能量。這部分能量可以用注水泵效率曲線來描述，它隨注水泵輸出流量的變化而變化。目前油田在用離心式注水泵效率為76%～78%，即每注 1 m3 水有 22% ～24%的能量被注水泵所消耗。
（3）注水管網所消耗的能量。這部分能量為管網摩阻損失，可以用管網效率來描述。不同的管網系統，管網摩阻損失比率相差較大。油田注水管網平均效率為 60.2%，也就是說每注 1 m3的水平均有 39.8%的能量被管網所損耗。
（4）將水注入油層所需的能量。這部分能量決定于油層所要保持的壓力、儲油層的性質和油層的動態因素。
2 離心注水泵減級節能應用
DF型泵為兩端支承臥式節段多級離心泵。由定子部分、轉子部分、平衡機構部分、軸承部分、密封部分五部分組成。定子部分主要由進水段、中段、出水段、導葉等由穿杠緊固成一體，首蓋、尾蓋用螺栓緊固在進水段、出水段上。轉子部分主要由軸、葉輪、軸套、平衡盤等零件用鎖緊螺母緊固成一體，由兩端軸承來支撐。
離心泵依靠高速旋轉的葉輪，液體在慣性離心力作用下獲得了能量以提高了壓強。葉輪是離心泵的核心部分，它轉速高出力大，葉輪上的葉片起到主要作用。
泵軸帶動葉輪一起旋轉，充滿葉片之間的液體也隨著旋轉，在慣性離心力的作用下液體從葉輪中心被拋向外緣的過程中便獲得了能量，使葉輪外緣的液體靜壓強提高，同時也增大了流速。液體離開葉輪進入泵殼后，由于泵殼中流道逐漸加寬，液體的流速逐漸降低，又將一部分動能轉變為靜壓能，使泵出口處液體的壓強進一步提高。液體以較高的壓強，從泵的排出口進入排出管路。
隨著油田注水工藝參數的不斷變化和調整，離心式注水泵實施了減級改造。普遍的做法是： 在原注水泵上拆掉 1級葉輪，也有拆掉 2級葉輪的情況，原葉輪位置尺寸由減級套替代，保證泵的整體不變。根據離心泵幾何相似、運動相似、動力相似，作用在兩臺泵相應點處液體上的同名力（如慣性力、壓力、黏性力、重力）的比值相等的相似理論。顯然壓力相應降低節能效果必然顯著。
注水泵的減級的主要目的是使泵站運行工況與供水對象所需工況一致，從而最大限度地減少剩余水頭，節約電能。其節能原理如圖所示。
圖中，B0C0為額定轉速時水泵的性能曲線，DE為管路特性曲線，當需水量為Q0時，供水對象所需工況在A點，但水泵運行揚程在A1點，造成AA1段剩余水頭。如果注水泵減級運行，注水泵的揚程變化，其特性曲線相應變為B1C1，這樣AA1減小，節約了能量。
另外，除節能外，同時調整供水流量還能滿足區域水量水壓要求，保持管網壓力穩定，減少爆管事故，降低漏水率等。
3 離心注水泵涂膜節能應用
離心泵是從原動機取得的軸功率，其中較大部分是轉變成泵的流量和揚程，做有用功，也就是有效功率，而另一部分則被泵的本身所消耗掉，轉變為熱量。有效功率與軸功率的比值，稱為效率。
η=N有效 /N軸 x 100%
注水泵消耗的能量可以用注水泵效率曲線來描述，它隨注水泵輸出流量的變化而變化。目前油田在用離心式注水泵效率為76%～78%，即每注 1 m3 水有 22% ～24%的能量被注水泵所消耗。對泵的能量損失進行分析，可提高離心泵的效率，達到節能效果。
離心泵的能量損失總的分為容積損失、水力損失、機械損失三大類。水力損失是由于液體在泵內流動時，因為流道的光滑程度不同，則阻力大小也不同；另外當流體進入葉輪和從葉輪出來時會產生碰撞和漩渦，也會產生能量損失。水力損失包括沖擊損失、漩渦損失、沿程摩擦損失，其中沿程摩擦損失最大。
機械損失是因為泵在運轉時要和軸承、填料等發生磨擦，葉輪在泵體內運轉，泵的前、后蓋板也要和液體發生磨擦所造成的能量損失。其中，以葉輪圓盤摩擦損失最大，在高壓離心泵中約占軸功率的10～12% 。
在油田生產中，為了節約用水并減少污染，往往從原油脫水過程中分離出的污水經油水分離、脫氧和脫菌等處理后回注油層。雖然經過一定的處理，但所注入水源仍是含油（聚合物）污水，一般偏堿性，硬度較低。由于機泵運行時間長，注水泵的內部葉輪等金屬材料過流件遭受水流沖刷、汽蝕、腐蝕性介質的腐蝕、含顆粒液體的磨損磨蝕，導致流道表面損壞、結垢嚴重，增加了注水泵的水利損失，泵效率低、使用壽命縮短，造成電能浪費。
離心泵的過流部件有：吸入室，葉輪，壓出室三個部分。葉輪是泵的核心，也是過流部件的核心。泵通過葉輪對液體的作功，使其能量增加。為減少注水泵的水利損失，提高機泵運轉效率，對機泵實施涂膜技術改造。用非金屬涂層對受損的過流件表面進行修復。涂料施涂工藝過程為：零件――預處理――預熱――粉末涂裝――固化――機械加工。該涂料與金屬結合強度高，自性能良好，具有拉伸性好，能耐中、低溫、耐酸、堿、鹽、油，不結垢等優點。涂裝后流道的光潔度提高，使輸送阻力減小，增加了流量，泵的軸功率降低，降低了耗電，涂層薄，對泵動平衡沒有影響，涂裝后不需要處理就可以直接使用；涂層不存在接縫，不易造成在某一處被揭層而產生破壞。改造后，機泵具有極好的減阻和耐磨特性，較強的抗腐蝕性，泵效提高約3.3%，具有較好的節能效果。
水泵節能范文6
關鍵詞：循環水泵；流量調節；節能運行；變頻
引言
目前我國工業企業單位GDP能耗居高不下的情況已引起高度重視，國家在“十三五”節能減排綜合性工作方案中提出了到2020年單位GDP二氧化碳強度減少40%到45%的目標。能耗在一次能源生產總量中占有很大比重，冷卻水系統中的循泵占汽輪發電機組額定發電量的1%-1.5%，是火電廠節能的重要對象。其特性不僅關系著電能的損耗，而且會直接影響凝汽器的背壓，進而影響機組的發電量，合理選擇循環水泵的類型、配置方式和運行方式具有重要作用。在目前我國電力事業剛經歷過飛速發展、經濟還處于探底階段的背景下，我國火力發電廠目前很大程度上達不到滿負荷運行條件，因此優化循環水泵的配置對電廠的安全經濟運行和節能降耗有著重要意義。
對循環水系統常用調節流量的方法作了技術分析，對1機2泵和1機3泵、雙速電機、變頻調速等調流方式作了技術經濟比較，經比較推薦采用1機3泵的變頻調速方案；提出滿足該工程技術經濟條件的最優循環水泵配置方案；按循環水系統運行最優化的理論，確定了逐月的最優運行方案，為該電廠的實際運行提供可操作性的依據。計算結果顯示：采用循環水泵流量可調（變頻）的方案相比于流量不可調的方案（定速），增加了調節水量的方式，經濟效益明顯。
1 循環水系統優化概述
某工程裝機容量為2×1000MW，位于渤海灣內，機組冷卻水為海水，循環冷卻水取自某工業區內1#港池的海水。該海域平均位380cm，平均低潮位156cm，最大潮差569cm。該海域7、8月份平均水溫為25.5℃-27.0℃，全年平均水溫12.6℃，各月水溫值見表1。
在汽輪機排汽量和循環水溫一定的情況下，隨著循環水量Dw的增加，凝汽器真空升高，汽輪機增加功率輸出，但同時循環水泵的耗功亦隨之增多，抵償增發功率的收益，使汽輪機的增發功量ΔNt與循環水泵耗電量ΔNp之差達到最大的循環水量稱最佳循環水量，相應凝汽器真空稱最佳真空[1-3]。循環水系統最優運行真空示意圖如圖1所示。
圖1 最優運行真空示意圖
對于可實現循環水量連續調節的電廠，只需將循環水量調節到優化計算得到的最佳循環水量即可；而對于目前國內大多數電廠流量不可連續調節，僅可通過改變循環水泵的組合方式來使循環水量階躍變化，傳統的連續優化模型不能采用，只能采用離散優化模型，從而可以給出離散的最佳循環水流量與機組負荷、循環水溫的函數關系和決定切換時機的臨界工況線繪制的所謂等效益點曲線[4-5]。
根據設計經驗及運行調研分析，結合廠址條件特點，循環水泵配置方式主要按1機2泵、1機3泵兩種配置方式進行比選。
根據同類工程計算結果，變頻器的投資回收期取決于機組變負荷運行的時間，機組的負荷率越低，取得的經濟效益就越高。如果全年機組滿負荷運行，循環水泵基本按照額定工況運行，則變頻器實際意義不大，投資回收期過長；而如果機組常年在低負荷運行，且變化較大，循環水泵長時間偏離額定設計工況點，則變頻意義較大，節能效果明顯。綜合上述分析，對表2中的6種循環水泵配置方案進行深入的技術經濟比較。
2 循環水系統運行節能優化計算
由于機組負荷變化的隨機性，為便于節能優化計算，現假定機組滿負荷運行，且機組的年利用小時數在每月平均分布。以1機2泵（定速泵）的方案作為計算的基準方案，根據冷端優化的循環水量結果及本工程的循環水管路阻力特性情況，采用流體計算分析軟件PIPENET1.6對上述6種循泵配置方案下各種運行組合工況進行計算。其中循環水泵不同的配置方案對應的出水流量對照表見表3，不同方案逐月循環水泵配置表見表4。
從表5可以看出，采用循環水泵流量可調的方案與流量不可調的方案相比，節能效果非常明顯，部分月份采用小水量運行方式能充分利用低水溫的冷卻效果。
變頻泵方案與雙速泵方案相比，由于水量調節線性化，節能效果更為顯著；1機3泵與1機2泵相比，節能效果更優。
以上優化計算是在機組滿負荷運行的假定條件下進行，如考慮機組負荷的變化，配置變頻泵將更具有節能優勢。為方便比較，在1機3泵（配1臺變頻泵）方案下，假定負荷為100%、90%、80%、70%四檔，且四檔負荷在三檔水溫的運行時間內隨機分布，對此進行逐月工況節能優化計算，計算結果如表6所示。
3 循環水系統方案技術經濟比較
對以上6種方案的節能年費用與初期投資費用進行比較，如表7所示。
從表7可看出，1機3泵方案比1機2泵方案經濟性更優越，當1臺機組配置3臺循環水泵，且其中1臺泵采用雙速電機調節冷卻水流量可減少年費用約58萬元/年；1機3泵方案中當1臺泵采用變頻調速泵調節流量，可使系統在最佳循環水倍率下運行，年運行費用最低，雖初投資比3臺定速泵的方案增加了100萬元，但較3臺定速泵的方案節約年費用75萬元。如考慮全年負荷情況，在假定四檔負荷在三檔水溫范圍內隨機分布的情況下，1機3泵配1臺變頻泵的方案可節省年費用約103萬元，這主要是在熱季時降負荷運行時節能效果更明顯。因此，采用每臺機組設置3臺循環水泵，并設置1臺變頻泵來調節流量的方案是最經濟的。
在滿負荷下，逐月節能優化后，每月的最優運行水量如圖2所示。在滿負荷下，不考慮負荷變化時的節能效果如圖3所示。
該火電廠實際運行時，可按不同水溫條件和不同機組負荷計算循環水泵最優運行工況圖，運行人員可由此靈活調節最經濟的循環水泵運行方式，可大幅度的降低用電，提高電廠經濟效益。
4 結束語
（1）采用循環水泵流量可調（變頻）的方案較流量不可調的方案（定速）相比，增加了水量的調節方式，節約了廠用電，可取得明顯的經濟效益，若電廠承擔調峰任務，年運行負荷變化較大時，其運行經濟性將會更加明顯。（2）對某濱海工程，每臺機組采用1臺變頻泵調節流量比采用1臺雙速泵調節流量更經濟。（3）可根據電廠實際負荷情況及不同水溫條件計算循環水泵最優運行工況，以提高電廠經濟效益。
參考文獻
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作者簡介：梁賢金（1983-），男，碩士，工程師，主要從事火力發電廠水工工藝方面的設計及研究工作。
田娟娟（1985-），女，學士，助理工程師，主要從事建筑給排水、消防工程及節能方面的設計及研究工作。
