0前言 　　泵与风机是电厂中的通用设备，两者的耗能在电厂厂用电中占很大的比重。许多电厂的风机、泵处于开环、恒速、全天24h连续运转状态，由于这些设备一般都是根据生产中可能出现的负荷条件来选择的，而实际运行中往往比设计值要小的多。若在泵与风机系统中采用变频技术，使系统能根据需要运行，将能提高效率、减少浪费，使两者的电耗明显下降。如果电机不采用调速控制，则流量通常只能通过调节挡板或阀门来控制，其结果是造成很大的能量损耗。变频调速是电动机调速方式中最理想的方案。过去受价格、可靠性及容量等因素的限制，在我国的市场一直未得到广泛应用。近年来，随着电力、电子器件和控制技术的迅速发展，变频器价格不断下降，可靠性不断增加，模块化的设计使变频器的容量几乎不受限制，5000kW及以下的通用变频器可以随时按用户要求提供产品，满足用户的各种需要。采用变频器将电动机直接进行调速运行，则耗能将会显著减少，产生巨大的节能效益。目前，许多泵与风机用户和设计单位都在积极使用变频调速，浙江镇海电厂的风机就采用了变频风机。下面就泵与风机系统中采用变频技术的相关节能原理作简介。 1泵与风机的变频节能原理 　　一般来说，泵与风机负载转矩与速度的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。因此，用变频器改变其转速，可以获得显著的节能效果。而采用常用的出口挡板控制，当开度减小时，阻力增加，不适宜大范围调节流量，在低速区域轴功率减少不多，从节能的角度来看是不适宜的。采用入口挡板控制，虽然比出口挡板控制流量调节范围广，减小开度时轴功率大体与流量成比例下降，但节能效果仍然不及变频调速。由图1～3可以说明泵与风机变频调速的节能原理。曲线(1)为泵与风机在给定转速下满负荷即系统阀门全开运行时的扬程（压头）、流量点和效率点的轨迹；曲线(2)为部分负荷时，系统阀门部分开启时的阻力特性曲线，即泵与风机要克服磨擦，压力随流量的平方而变化。泵与风机运行工况点是泵与风机的特性曲线与管路阻力曲线的交点，当用阀门控制时，由于要减少流量，就要关小阀门，使阀门的磨擦阻力变大，阻力曲线从（1）移到（2），扬程则从H1移到H2，流量从Q1减小到Q2，运行工况点从C1点移到C2点。 　　从图中可以看出，流量虽然减少，扬程（压头）反而增加，轴功率P比调节前减少不多。若采用变频调速，随着转速下降，扬程（压头）—流量特性变为图2中的曲线1，系统工况点也由C1点变到点，代表轴功率的面积比采用挡板调节时显著减少，两者之差即是节省的轴功率，即为图3中的矩形C2H2H2′的面积。 　　由泵与风机的相似律可知，当改变电机转速以改变风机转速时，其效率基本不变；但流量Q、扬程（压头）H、功率P与转速n却存在如下关系： 　　流量变化时的功率变化及节电率见表1所示。 　　由表1可知，当流量减少20％时，电机消耗的功率减少48.8％，可见采用变频调节节能效果显著。 2变频节能率分析 　　泵与风机的轴功率：  式中:P——泵与风机使用工况点的轴功率，kW； 　　Q——使用工况点的流量，m3／h； 　　H——使用工况点的扬程(压头)，m； 　　ρ——输出介质的密度，kg/m3； 　　102——由kg·m/s变换成kW的单位转换系数； 　　η——使用工况点的泵与风机总效率％，η＝ηpηc； 　　ηp——泵与风机本身的效率，％； 　　ηc——传动机构的效率，％，直接传动时为100％、皮带传动时为90%～95％、齿轮传动时为90%～97％。 　　如图3所示，C2工况点的轴功率为： 　　 式中：t——泵与风机的年运行时间，h/a。 3经济性比较 　　以某电厂的鼓风为例，设计参数如表2所示，经济性比较见表3所示。 　 　　现采用两种设计方案，A方案如表2中风机定流量系统，即风机处于开环、恒定转速下使用。B方案采用变频风机变流量系统，采用变频技术调节流量。现对两种方案节能情况及经济性进行比较，详见表3所示。 　　从上表中可以看出，虽然方案B比方案A初投资增加10.8万元（变频器投资），但是从全年运行费用中可以看出, 方案B比方案A每年运行费节省5.6万元，运行1.9a即可收回投资。而一般风机的使用寿命为15～20a，故采用变频调节在使用寿命期内可节约70万～100万元。另外，鼓风机每年可节电83640kWh，节电率27.2％，节能效果明显。 4 结论 　　(1) 电厂系统运行时，泵与风机采用变频变流量系统方案，节能效果明显，特别适用于负荷相差较大的系统。风机采用变频调节控制可节电27.2％，在使用期内可节约70万～100万元； 　　(2) 采用变频调速技术后，由于电机、风机的转速普遍下降，减少了机械摩擦，延长了设备的使用寿命，降低了设备的维修费； 　　(3) 应用变频调速后，电机可以软起动，起动电压降减少，对电网的冲击大幅减少； 　　(4) 采用变频调速装置，所有风机应同时参与变频调节，对资料分析核对，确保安全可靠运行。