丰镇火力发电厂采用变频器实现节能降耗的思考

邓 江 张艳玲 潘 琳

摘要：火力发电的节能降耗是电力企业十分关注的，本文就采用变频器来实现节能降耗进行了深入的探讨，提出了行之有效的方法。

关键词：丰镇火力变频器节能降耗

1火力发电厂节能降耗的背景

节能降耗的目的就是用最少的投入去获取最大的经济效益。节能降耗是国家的长远方针。国务院总理温家宝2007年3月5日在十届全国人大五次会议上作政府工作报告时提出，要大力抓好节能降耗、保护环境。“十一五”规划《纲要(草案)》提出“十一五”期间单位国内生产总值能源消耗降低20。我国北方火电厂是生产供应电能的重要企业，同时又是电能消耗较大的企业。就厂用电率来说降低20也是个可观的数字，而且通过努力也是可以实现的，这将为国家的能源节约战略目标的实现，做出巨大的贡献。

2火力发电厂厂用电率降低20的意义和可能性

丰镇火力发电厂厂用电率降低20，就相当于新增6200MW装机容量，节约标准煤1300万t。近年来丰镇火力发电厂设计建设的发电工程更先进更节能。初步统计200MW机组设计厂用电率在400—600MW，我厂的N台机组，合起来厂用电率将达到XMWo若按照“十一五”规划<纲要(草案))要求能源消耗降低20(7.7×20=1.54)，则可节约620MW，相当于新增620MW装机容量。如果以380g／kW计，节约620MkW则年节约标准煤235.6万吨)，这就降低了煤、电消耗，也降低水资源和相应的材料、机电设备等，为国家的经济建设做出更大的贡献。同时，我们也发现，这些被”耗损”的电力大多是那些电厂的辅助机械，而这也就是节约耗损的关键所在。

3丰镇发电厂辅机节能可能性分析

我们知道，火力发电厂的辅机很多，有6.5-7.5的自用电量都是这些辅机消耗掉的。如果抓住了辅机的节能降耗，降低了每台辅机的单耗就达到了节能降耗的目的。通过观察可以发现，火力发电厂辅机有两种，一类是需要调节的风机、泵类转矩负载(送、引风机，凝结水泵等)，一类是不需要调节的恒转矩负载(如球磨机、输煤皮带等)。而我们电厂有的辅机采用了液力耦合器或极少数辅机采用了变频器调节外，大多沿用着应加快淘汰的高耗能(节流调节)工艺和设备。我们也知道，节流调节是在风机、水泵特性曲线为不变的条件下，改变风机、水泵出口门(或入口的门)进行调节，即改变管道特性曲线进行调节，但这种调节方式损耗很大。而变频调节是在管道特·陛不变的条件下，通过改变转速而改变特性曲线，来进行调节的。从直观的角度看，转速降低了，耗电量也就会下降。下面我们再从理论的角度作一考察。由电器理论我们知道，

由于风机和水泵的耗电量是和其转速的三次方成正比，所以其节电量是很可观的。由相似定律可知，采用变频调节的电动机的功耗为：N={n／n₀)³N₀。式中：N₀—额定转数时的实际耗电量；n₀—额定转数：n—调节后的转数；N—调节后对应n转数时的实际耗电量。

变频调节时的节电量为：N=N₀-{n／n₀)N³。变频调节时节电量用百分数表示则为：N=(1-n³／n³N₀×100％。由上，若转速较额定转速下降到90％，则AN=27.1，下降到80％，则△N=48.4％，可见。变频调节的节电率是很高的。由此可见，变速调节的优点就是节能，变频器就能实现变速调节。要实现火电厂的节能降耗，对老旧机组来说，就是对辅机进行变频调速改造，采用变频调节代替传统的调节方式。

4火电厂各类辅机变频调节方案的设想

4.1锅炉吸风机、送风机、排粉机、一次风机、烟气再循环风机等辅机的变频设想以上几类风机的运行方式都是连续的，不间断的，随负荷的变化要经常进行调整的，其调节频率很频繁。这就要求所采用的变频器应具有瞬间停电再启动功能和飞车启动功能。其变频调节方式，笔者认为这样设计比较好：电源一断路器—开关1—变频8--开关2—负载，其中在开关1和开关2之间再连接一个开关3，这三个开关均为自动开关，以实现自动化。由此可见，这个方案的优点是可以在运行中进行变频与工频的互相切换，完全适应风机运行方式需要。

4.2汽机给水泵，凝结水泵等辅机的变频设想以上水泵一般均按机组容量选配为具有一定额定容量两台或三台，一般是一运一备或两运一备，运行根据负荷进行频繁调节，要求所采用的变频器具有瞬停再启动功能、飞车启动功能和工变频互切功能。笔者认为这样设计比较好：电源一断路器一变频器一下接三个断路器(断路器1断路器2断路器3)一三个断路器下各接一个负载c同时负载接一个断路器，再接电源)。这种方式的优点是节省两台变频器，可以节省投资，采用一台变频器通过切换，每台泵都能变频运行，只是回路较复杂，操作起来比较困难但节约能源的量还是可观的。

4.3灰浆泵、循环水泵、热网循环水泵等辅机的变频设想在电厂设备中，上述水泵采取并列运行方式，根据负荷需要运行一台或两台，另一台备用。这种管制系统无论几台泵都不需要一拖一安装变频器，只装一台变频器就足够了，一台运行时变频运行，两台运行时一台工频运行，一台变频运行，由变频泵进行调节，结线方式与上基本相同。

4.4水泵、生活消防水泵、中间水泵、热网补水泵、除盐水泵、疏水泵、补水泵等辅机的变频设想这类水泵无论装有几台，均可采用一台变频器选用一变两定。一台运行时变频器运行或循环软启动接线方式；变频调节运行可以取压力或水位做反馈信号实现闭环自动控制，从而实现变频节约能源的目的。

4.5低加疏水泵、加药泵、仪表空气压缩机、空气压缩机等的变频也可以采用“一拖一”的变频调节方式。至于输煤叶轮给煤机、锅炉给煤机、给粉机等这类机械恒转矩机械，应采用启动转矩较大的变频器，以实现变频调速控制机械运行状态，从而起到节约能源的目的。

实现变频技术改造节能降耗的关键是观念的更新。变频调速技术是当代先进、可靠、节能的调节方式i但要付诸实施，需领导重视。