火力发电厂风机变频器节能改造的应用与效果评价

唐虎震

摘 要：随着社会的发展和城市现代化进程的加快，各行各业对电力的需求越来越大。火力发电厂是社会发展中的重要组成部分，其为工业生产和人们生活用电作出了巨大的贡献。随着生态文明理念的提出和节能生产、低耗生产观念的全面落实，使火力发电厂由能源粗放型向能源集约型转变，促进火电事业的可持续发展已经成为了相关部门的重点工作内容。简要介绍了火力发电厂风机变频器节能改造工作的相关内容，以保证其日后的健康发展。

关键词：火力发电厂；风机变频器；节能改造；发电机组

中图分类号：TM921.51 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.096

风机变频器是火力发电的重要组成部分，是节约资源的重要保障。要想保证火力发电厂能够高效生产，就必须对风机变频器进行必要的节能改造。因此，笔者针对“火力发电厂风机变频器节能改造的应用与效果评价”一题展开研究，以期促进火力发电厂的发展。

1 改造厂情况介绍

1.1 厂情设定

为了保证设计方案能够有直观的表述效果，笔者简要设定了实施风机变频器节改造的火力发电厂的具体情况。在建设火力发电厂的过程中，安装了2台300 MW的燃煤机组，它们是用单元形式布置的。在生产过程中，应用的锅炉是东方厂生产的DGI025/18.2-Ⅱ4型，它具有临界压力、四角切圆燃烧、自然循环、平衡通风等特征。当这些机组投入生产后，预计年发电量为3.3×109 kW。

1.2 机组运行状况设定

由机组的特性和相关配套设施的性能可知，假设2个机组在1—11月份运行状况极佳，它们能够分别完成发电任务1.4×109 kW和1.6×109 kW，机组运行时间分别为6 400 h和7 100 h，而且发电时负荷率达到70%以上。

1.3 存在的问题

在2套发电机组运行的过程中，主要存在3个问题：①机组发电时的负荷率没能达到现代化生产的要求，一次性风机在运行过程中的工作效率偏低，而且其在工作过程中消耗的能源比较多，不能满足低耗生产的要求。②近年来，随着新能源的发展，煤炭资源的质量大不如前。当机组全面运行时，需要6台磨煤机配合工作，因此，对一次性风机提出了更高的要求——朝着高端化的方向发展。③根据设定内容分析机组性能，通过调节入口挡板控制一次母管的压力。如果调节线性较差，则会影响自动投入的效果。

2 改造前能耗阐述

随着煤炭供应渠道的变化，供给火力发电厂的煤炭品质一般，使得发电锅炉在满负荷生产的情况下燃煤量大大增加，进而出现了一次性风机力量不足的情况。这种情况严重制约着机组的正常运行，降低了生产产量。如果按照机组一年运行7 500 h计算，在其发电过程中，将增加1.30×106～1.60×106 kW·h的能耗。种种情况表明，该火电厂的机组已经不能满足现代生产提出的节能降耗的要求。因此，风机变频器的节能改造工程势在必行。

3 改造方案

3.1 风机变频技术

一次性风机是保证火力发电厂正常生产、运行的关键，是保证燃煤锅炉高效运行的重要辅助设备之一。其功率的变化与转速有关。因此，通常采取调节一次风机运行速度的方法实现对风量和风压的控制，最终使机组在预计状态下运行。

3.2 具体方案

将变频器设计为一拖一的形式，用3个高压隔离开关实现对风机变频器的控制。假设这3个高压开关为K1、K2和K3，则它们的具体工作情况是：①K2和K3不能同一时间完全闭合，应使其在机械上实现互锁；②在变频器运行的过程中，K1和K2闭合，K3断开；③当工频运行时，K3处于闭合状态，则K1和K2应该断开。

3.3 实施方案

在实施具体方案时要注意以下几点：①要改造热控逻辑控制体系，通过对变频调节的有效应用和对一次风压的有效控制，使一次风机的入口挡板处于最理想的状态，进而实现其预计的经济价值。②在需要改造的机组上增添1 440 kVA的高压变频器。③为了满足改造要求，可应用高压电缆和控制电缆实现对输出线路的改造。④建立变频室。在高压变频间内添加4台101匹的可调控空调，进一步提高变频间的环境温度，进而提高生产性能。

4 预计节能效果

综上所述，文中所述的风机变频节能改造方案能够为火力发电厂节约大量的能源——预计每年能够节约煤炭资源1 000 t，而且在电力生产过程中，还能够减少有害气体的排放——预计每年二氧化碳的排放量能够减少2 600 t。相关分析结果表明，这项改造工作对实现火力发电厂节能、低耗、环保生产具有重要的现实意义。

5 结束语

通过本文的叙述，希望国内火电事业部门能够重视风机变频器的节能改造工作，重新审视这项工作，改变生产观念，创新改造思路。由生产实践情况可知，改造固有设备能够进一步提升火电厂的经济价值和社会价值。

参考文献

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