论变频技术在火力发电厂节能增效中的应用

余玮杰

摘 要：文章通过对我国600WM火力发电厂节能情况的分析，总结出了高压变频技术在火力发电厂辅机设备技能改造中的重要作用。笔者结合我国当下的环保政策，充分表达出了节能减排的必要性和重要意义，为我国火电行业的健康发展提供了一些意见和建议。

关键词：高压变频技术；节能增效；必要性；重要性

1 在我国的能源结构下环保政策的施行情况

我国是资源大国，我国的煤炭、铁以及一些稀有金属的储藏量居世界前列，然而我国又是能源消耗大国，庞大的工业体系、巨大的人口数量这些都对能源消耗提出了很大的要求。我国当前的能源结构是以煤炭为主的，火力发电厂是我国能源供给的主要载体。新中国成立以来，我国的火电事业得到蓬勃发展，截至十一五初期我国的发电机组总装机容量已经达到了将近5亿千瓦，其中火电装机容量将近3.5亿千瓦，可见我国任然处于能源结构的初级阶段。

随着我国社会经济的飞速发展，环境保护成为了我国可持续发展政策的重要一环。我国政府出台了很多关于环境保护的法律和政策，包括国务院关于印发国家环境保护的“十二五”规划通知、中华人民共和国共和国空气污染防治法、中华人民共和国海洋环境保护法等法律政策，这些都充分体现了我国可持续发展的核心思想。然而，我国环保政策的实施还存在着很多阻力，经济与环保不能兼顾、农村的供暖不集中、非法经营屡见不鲜等都制约着我国环境保护政策的落实。

2 我国火力发电厂的发展现状

火力发电的原理就是把热能转化为电能，通过热能带动发电机组将一次能源转化为二次能源，来为生产和生活提供能量的过程。火电站的节能减排主要体现在火电生产的辅机上，火力发电煤炭一次能源消耗过大，在生产二次能源的过程中就要应用一定的先进技术来创造经济效益。我国现存最大的机组装机容量是1000WM的发电机组，1000WM即为100万千瓦也就是额定功率为1000兆瓦的发电机组，而当下我国火力发电机组的主流发展方向是600WM。

我国600WM火力发电厂的主要设备系统包括：燃料供给系统、给水系统、蒸汽系统、冷却系统和电气系统等多个系统。火电厂生产辅机的资源消耗一直居高不下，严重制约着火力发电经济效益的提高。火电厂自身的能源消耗主要体现在给水系统和冷却系统上，对这两个系统的高压变频改造可以明显的起到节能的效果。

现阶段我国火电厂节能减排的措施层出不穷，包括将风机、水泵等进行高效改造；提高锅炉输出功率与发电机组的匹配性；提高燃料的燃烧效率，认真计量燃烧值与输出功率的比值；施行网络化管理，充分利用计算机技术来实施管理等。在技术方面，适当的对机组进行了改造，逐步淘汰100WM以下的发电机组，取缔了一些规模小、效益差、污染严重的小型发电厂，充分引进和研发500WM以上的大功率发电机组，提高了有效资源的利用率。然而随着社会经济的发展，经济对能源需求的提高，我国火电行业节能增效的目标，还需要更加先进的科技手段来实现，高压变频技术应运而生。

3 高压变频技术在火电厂节能中应用的必要性

我国将3KV以上所有的变频器称为高压变频器，高压变频器的特点是电压高、功率大、可靠性要求高和技术复杂等。高压变频器在600WM火电厂中的应用主要体现在以下三点：

3.1 节省能源、提高经济效益。火电厂传统的调节方法是利用挡板和阀门来换挡改变流量，高压变频器可以通过驱动水泵和风机，来调节风量和水量，从而达到节能的目的。使用高压变频器可以减少在开关阀门和挡板工程中的能量损失，大大提高了水泵和风机的工作效率，在节省资源的同时也提高了可操作性，节省了人力投入。

3.2 高压变频器可以减小发动机启动中的能源消耗和故障率。我国当前火电厂多使用交流同步发电机或异步发电机，这两种发电机是通过直接启动和降压启动来运行的。这两种启动方法启动时电流很大，可能会造成电网电压降低，从而影响到其他用电设备的故障。这两种启动方式还可能造成启动过程中对电机主轴的机械冲击力加大，致使造成主轴的断裂，影响发电机的使用寿命。高压变频技术可以通过对发电机主轴承受力的分析进行变频启动，通过对电流的限制，让主轴以测定的加速度来平稳加速，直到指定的发电速度。高压变频技术的使用，分析了发电机发动时的承受能力，消除了启动对发电机主轴的冲击，也保证了其他用电设备的正常运行，提高了机组的使用寿命，也为火电厂带来了经济效益。

3.3 高压变频技术使得发电厂的管理更加的方便快捷。高压变频设备可以准确的调节风机速度和水泵流量，完善了发电机组的技术水平。运用该技术可以省去减速器这一传统设备，从而减少了设备的投资费用。变频技术还可以和先进的信息管理技术相结合，通过计算机的模拟和信号，来进行远程控制，从而节省了人力物力，提高了发电厂的信息化管理水平。

由此可见，我国火电行业的节能增效已经势在必行了，高压变频技术的应用是我国火电事业的必要手段，其在600WM发电机组中应用的成功，可以为我国大型火电机组节能减排的改造起到借鉴作用。

4 火电节能增效的重要意义及展望

火电作为我国能源体系的主要来源，其健康持续发展与否直接决定着我国经济的发展和人民生活水平的提高。电力行业是我国的高污染行业，也是我国节能减排的重要对象，节能增效符合我国关于节约能源的政策，其在节能增效中取得的成果直接影响着我国节能减排目标的顺利实现。火电行业的节能减排增效具有以下四方面的意义：

4.1 可以降低成本，减小我国火电财政投入的压力。节能增效从本质上就是要节约能源、增加效益，是环保和经济协调发展的要求，也充分体现出了我国可持续发展战略的要求。我国的能源来源越来越依赖于进口，降低能耗可以减小我国能源上的压力，提升我国自给自足的能力。

4.2 节能增效有利于环境保护。火电是污染性很强的行业，其三废污染尤其严重。火电产生大量的有害物质，粉尘和二氧化硫等，这些物质对人体的危害很大。随着我国汽车的增多，尾气排放日益严重，今年我国北方大范围的雾霾天气就是空气污染加重的表现。火电行业要充分认识自身的行业特点，把成为节能增效的楷模作为发展目标。

4.3 节能增效能促进我国的技术革新，加快实现可持续发展这一奋斗目标。节能减排增效不仅要求火电行业自身进行调整，更需要先进技术的大力支持。先进的技术是火电节能增效的根本手段，火电行业要不断的研发先进技术，把“科学技术是第一生产力”这句话作为行业发展的基石。火电节能增效政策的实施，可以更好的处理自然环境、能源与经济发展之间的矛盾，为构建人与自然的和谐发展创造条件。

4.4 节能增效有着很强的政治意义。当今世界能源是各国争夺的首要目标，在内陆核电国家相对控制的情况下，火电的节能增效有利于我国社会长期稳定的保持能源供应，有利于提升我国的综合国力。节能增效有利于树立起我国能源大国的国际形象，提高了我国的国际地位和威慑力。

5 结束语

我国要建立能源大国、强国，在完善政策和宣传的基础上，更要进一步加强对先进科技的研发力度。科学技术的创新可以提高一次能源的转换价值，火电行业要正确树立发展目标，加大科研投入力度，积极鉴定新方法的有效性，在正确鉴定的基础上合理开发，把高压变频技术最为改进的表帅，为我国节能减排增效政策的实施贡献力量。

参考文献

[1]黄生琪，周菊华.我国节能减排的意义，现状及措施[J].节能技术，2008，2（26）：172.

[2]中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要.