導語：燃燒試驗設備節(jié)能減排改造研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文以某燃燒試驗設備節(jié)能減排改造為例，介紹了自動再循環(huán)流量閥的相關技術和應用實例，提出了一套試驗器水系統(tǒng)節(jié)能減排調節(jié)方案，全面分析了節(jié)能減排改造及運行調節(jié)帶來的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。對于目前大量老舊試驗設備節(jié)能減排改造及節(jié)能運行調節(jié)，都具有非常大的示范意義。

關鍵詞：試驗設備；節(jié)能減排；改造；自動再循環(huán)流量閥；運行調節(jié)

隨著“兩機”專項不斷深入推進，航空發(fā)動機設計試驗論證逐步增多，與此同時，試驗設備自身缺陷及后期維護使用不當?shù)葐栴}也相繼暴露，這些問題的出現(xiàn)不僅造成了能源的浪費，同時，也帶來了環(huán)境的污染。由于國家大力倡導生態(tài)文明建設，因此，對工業(yè)企業(yè)老舊設備采取因地制宜的節(jié)能環(huán)保改造勢在必行。近年來，國家對工業(yè)設備的節(jié)能降耗和環(huán)保排放工作的重視程度逐漸提高，各地方的工業(yè)設備節(jié)能環(huán)保執(zhí)行標準也在不斷提升。因此，工業(yè)企業(yè)正在不斷地加大生產(chǎn)設備節(jié)能減排改造力度，這對于減少污染物的排放、提高能源利用率、改善企業(yè)生產(chǎn)質量都有著十分重要的意義。通過節(jié)能減排改造使企業(yè)在不斷提高環(huán)境與社會效益的同時，也提高了自身的經(jīng)濟效益。本文以某燃燒試驗設備噴淋水系統(tǒng)改造為例，介紹了自動再循環(huán)流量閥的技術應用，通過運行調節(jié)，達到了預期的節(jié)能減排效果。

1項目概況

1.1項目改造背景。某燃燒試驗設備在試驗過程中，主要通過高壓噴水使試驗設備冷卻降溫，但由于試驗設備噴淋效率較低，同時，噴淋水無法實現(xiàn)自主調節(jié)控制，從而造成排水量較大、溫度高且具有污染性。目前，試驗產(chǎn)生的噴淋水大部分均直接排放在地面，既造成水資源浪費，又污染環(huán)境，同時，冬季會造成路面結冰，存在安全隱患。從供水源頭做起，堅持成本工程至上，對該問題提出解決方案，通過試驗設備端增設自主調節(jié)及相關適應性改造控制噴淋水量，實現(xiàn)節(jié)能減排，進而消除安全隱患。1.2主要改造思路及方案。（1）提高噴淋效率，降低噴淋水排放量。正常試驗狀態(tài)下，試驗設備溫度很高，水為試驗設備進行噴淋降溫后會被汽化，全部以水蒸氣的形式經(jīng)排氣消音塔排放至大氣，而現(xiàn)階段，受試驗設備噴淋效率的影響，同時考慮試驗設備安全，往往會增加噴淋水的使用量，進而增加噴淋水的排放量，造成不必要的浪費。為了提高噴淋效率，提出在試驗設備端增加水量調節(jié)閥門及配套管路，根據(jù)試驗情況，實時進行噴水量的自主調節(jié)，基本做到用多少排多少，多余的水通過新增回水管路回至工業(yè)循環(huán)水池，從而避免浪費、節(jié)約成本，同時，降低排水量，減少環(huán)境污染。（2）供水設備優(yōu)化，保障試驗設備安全。若試驗設備端需實現(xiàn)噴淋水量的自主調節(jié)，勢必對其他試驗設備供水系統(tǒng)產(chǎn)生沖擊，因為現(xiàn)有高壓供水系統(tǒng)設計建設相對較早，設備相對陳舊、性能退化嚴重，若保障試驗供水安全穩(wěn)定，需對現(xiàn)有供水設備進行適應性改造。經(jīng)多方學習調研，提出將現(xiàn)有高壓泵出口逆止閥更換為自動再循環(huán)流量閥，并對供回水管路做出相應調整，以保證試驗用戶進行自主調節(jié)時，供水設備運行可靠，保障試驗設備的安全。（3）某燃燒試驗設備端改造方案。在原有DN200總供水管路上增設一個DN200的電動調節(jié)閥門，提高閥門控制可靠性；同時，在原有DN200電動閥門和新增DN200電動閥門之間的管路上連接一段DN100回水調節(jié)管路，回水至工業(yè)循環(huán)水池，同時，在回水管路上增設電動調節(jié)閥門。（4）高壓供水系統(tǒng)改造方案。將高壓水泵出口逆止閥更換為自動再循環(huán)流量閥，并增設自動再循環(huán)流量閥旁路出口至水池的回水管路。

2自動再循環(huán)流量閥

自動再循環(huán)流量閥分為主路和旁路兩個出水路徑，主路止回閥對泵提供即時保護，其開啟與旁路是靠機械聯(lián)動的，隨時保證泵需要的回流量，自動再循環(huán)閥的工作原理圖及實物圖見圖1，外形結構簡圖如圖2所示，選用自動再循環(huán)流量閥可以適用于水泵額定運行工況。圖1自動再循環(huán)流量閥工作原理圖及實物圖自動再循環(huán)流量閥工作原理是：泵啟動時，主路止回閥在彈簧力及閥瓣自重的作用下，處于關閉位置，使與主閥瓣接觸的杠桿左端處在最低位置，杠桿右端處在最高位置，杠桿撥動旁路控制閥處在開啟位置。此時，串聯(lián)活塞左腔與旁路出口接通，壓力相對較低，而與閥門中腔相通的串聯(lián)活塞密封面處壓力較高,將串聯(lián)活塞向左推動至完全開啟，保證泵正常運轉的最小回流量。

3節(jié)能運行調節(jié)方案

為確保節(jié)能調節(jié)方案的可實施性，需進行試驗設備端和水力發(fā)電站聯(lián)調。通過調節(jié)，確定某燃燒試驗設備高壓進水管路新增DN200電動調節(jié)閥的開度值，在保證開度值不變的前提下，某燃燒試驗設備各級噴水閥門可以實現(xiàn)按需自由調節(jié)，同時，供水流量大于實際需求時，利用回水管路調節(jié)流量，從而實現(xiàn)減排。項目實施后，水力發(fā)電站高壓水系統(tǒng)可實現(xiàn)以泵的額定工況向各用戶供應高壓水，試驗設備端通過閥門進行自主調節(jié)，經(jīng)旁通回水至工業(yè)循環(huán)水池實現(xiàn)減排，控制工業(yè)水浪費，節(jié)約成本。同時，水力發(fā)電站通過增設自動再循環(huán)流量閥來保證調節(jié)過程中水壓流量波動時水泵等設備的安全。3.1調節(jié)操作流程。（1）啟泵前檢查，具體檢查項目見表1。（2）啟動軟啟。（3）在泵出口閥門關閉情況下，使泵穩(wěn)定運行3～5min，并記錄下此狀態(tài)下的電機電流。（4）穩(wěn)定運行結束后，緩慢開啟泵出口閥門，直至達到安全閥值。（5）啟動后檢查。（6）水泵在104A電流下穩(wěn)定運行15min后，記錄下泵出口閥門開度值。（7）通知某燃燒試驗設備試驗員，在保證某燃燒試驗設備高壓水入口壓力不小于5.5MPa的條件下，緩慢開啟高壓水入口端第一個DN200電動調節(jié)閥門，每次閥門開度百分比的調整值為1。（8）為確保水泵運行安全，水力發(fā)電站現(xiàn)場調試人員要隨時關注水泵電機電流值的變化，當電機電流值超過100A時，需立即通知某燃燒試驗設備試驗員停止閥門調節(jié)，并記錄下當前狀態(tài)下的閾值K、閥前壓力值P及電機電流值。（9）當水力發(fā)電站電機電流超過100A時，仍未滿足某燃燒試驗設備供水量或壓力需求，則需再啟動一臺高壓泵并重復4～8節(jié)操作。（10）閾值K及閥前壓力值P確定后，先關閉泵出口閥，再進行停泵操作，最后，關閉某試驗廠房高壓水總供水閥，調試結束。3.2調節(jié)結果分析。（1）水泵電機電流。如圖3所示，調試過程中在滿足某燃燒試驗設備供水流量和壓力的前提下，水泵電機電流始終低于104A（水泵額定電流），說明安裝自動再循環(huán)流量閥后，可以有效保證水泵在額定工況下工作，保障水泵等設備運行安全。（2）某試驗器進水閥門開啟度。經(jīng)調試，在DN100旁通回水閥門完全關閉的情況下，每次試驗時，某燃燒試驗設備1號DN200電動調節(jié)閥閥門開度值應控制在19%，依供水需求不同可在16%～19%開度值范圍內進行調整，2號DN200電動調節(jié)閥閥門開度值應控制在13%并保持不動。在此狀態(tài)下，某燃燒試驗設備可正常進行試驗的噴水降溫，同時，保障試驗件設備以及水泵的運行安全。

4效益分析

在某燃燒試驗設備節(jié)能減排改造中，將原有的高壓供水系統(tǒng)改為便于調節(jié)控制的操作系統(tǒng)。同時，由于采用了新的節(jié)能調節(jié)方案，使整個供水系統(tǒng)達到了按需供水的要求，可以實現(xiàn)在節(jié)能減排的同時，保持試驗用水的正常供應。經(jīng)過改造，試驗設備噴淋水量得到了明顯控制，排放現(xiàn)場具體情況見圖6、圖7。通過本次改造實現(xiàn)了噴淋水的減量化，在降低污染、節(jié)約水資源的同時，也保障了廠區(qū)的安全，產(chǎn)生了良好的社會效益。

5結語

綜上所述，應用自動再循環(huán)流量閥對某燃燒試驗設備進行節(jié)能減排改造，目前，小狀態(tài)試驗已實現(xiàn)零排放，達到預期效果，此方案可行。某燃燒試驗設備端通過閥門進行自主調節(jié)，經(jīng)旁通回水至工業(yè)循環(huán)水池實現(xiàn)減排，控制工業(yè)水浪費，節(jié)約成本，并極大地減少了污染物的排放，保護環(huán)境。水力發(fā)電站高壓水系統(tǒng)可實現(xiàn)以泵的額定工況向各用戶供水，同時通過增設自動再循環(huán)流量閥來保證調節(jié)過程中水壓流量波動時水泵等設備的安全。

參考文獻：

[1]任東.工業(yè)水泵的節(jié)能實踐[J].北京節(jié)能，1994,5.

[2]張再鵬.一次泵變流量系統(tǒng)水泵控制方法的節(jié)能性分析[J].暖通調，2009,39（6）:56-59.

[3]李連眾.間接連接區(qū)域供水系統(tǒng)特性及控制策略仿真[J].節(jié)能，2008,27（9）:8-15.

[4]李彬彬.船用主海水泵的變頻控制與系統(tǒng)的節(jié)能研究.

作者:王婧 單位:中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所