火电企业电气设备节能技术应用实例

林智谋

【摘 要】文章介绍了某火力发电企业，通过学习和执行能源审计技术标准《评价企业合理用电技术通则》，结合本企业电动机拖动负荷的实际运行工况，先后完成了凝结水泵、一次风机、取水泵、生产冲洗水泵变频器技术改造，永磁电机改造以及循环水泵电机高低速技术改造；降低了厂用电率， 节能效果明显。

【关键词】变频调速；双速改造；永磁电机；节能

0 前言

某火力发电企业安装了2台600MW机组，安装高压电机68台，低压电动机共642台，低压电机大部分属于应淘汰的Y系列电动机，Y系列电动机是上世纪80年代全国统一设计的产品。其导磁材料使用热轧硅钢片，能耗高、效率低、环保性差，属于高耗能设备；尚有多台设备存在变速改造及优化运行参数后的节电空间。按照能源审计技术标准GB/T 3485-1998《评价企业合理用电技术导则》规定，开展了一系列的用电设备节能工作。

电机是风机、泵、压缩机、机床、传输带等各种设备的驱动装置，是用电量最大的耗电机械。通过推广高效电机、淘汰在用低效电机、对低效电机进行高效再制造，以及对电机系统根据其负载特性和运行工况进行匹配节能改造，可从整体上提升电机系统效率5-8个百分点。

1 企业开展的节能技术改造工作

1.1 变频器调速及双速技术改造

1.1.1 凝结水泵电动机变频器技术改造

该企业两台机组各配装两台凝结水泵，配套电额定功率2500 KW，额定电压6KV。凝结水泵采用100%容量、一用一备的配备模式。为了减少管路损失，提高泵的运行效率，对凝结水泵进行了变频改造。采用了北京利德华福电气技术有限公司生产的HARSVERT-A系列高压变频器、一拖二手动旁路柜、高压变频空-水冷却系统等设备。按照全年运行7000h，平均机组负荷率82%，年发电总量33.6亿kWh计算：单台机组凝结水泵变频改造后每年可直接节约电量597.5万度，平均节电率水平42.83%，折合149.37万元。

两台机凝结水泵电动机变频改造项目先后分别于2007年10月6日和2008年1月10日投入正式运行。目前，整体运行情况良好，节能降耗产生的经济效益显著。“3、4号机组凝结泵变频改造”项目获且得2008年度分公司先进技术推广应用三等奖。

1.1.2 一次风机电动机变频器技术改造

在凝泵变频改造之后，2009年8月完成先后在机组运行期间完成了两台炉4台一次风机电动机变频器技术改造。

表1是市级节能技术服务中心在2011年在该企业进行的“凝结泵和一次风机加装高压变频装置项目”审核结果：

1.1.3 取水泵、生产冲洗水泵电动机变频改造

取水泵变频器技术改造项目于2011年3月全部完成，运行电流下降到240～250A之间，日节电约2466度；若取水泵全年保持变频运行，按单台取水泵运行4个月、双台取水泵运行8个月计算，年节电1479600度，年节约电费约56.22万元。

生产冲洗水泵变频器技术改造项目于2010年9月全部完成，单台水泵变频运行电流下降约40A，2台下降80A，年节电39.2万度，节约电费15.09万元；

合计年节约电187.16万度，节约电费71.31万元。

1.1.4 两台机组循环泵电动机进行双速技术改造

在2010年10月和2011年4月，先后完成了两台循环水泵电机的双速改造。改造后的电动机分别为高速运行状态下电动机容量为3150KW，转速172 r/min，星形接线方式；低速状态下电动机容量为2200KW，转速330 r/min，三角形接线方式。当循环水水温低于15℃时，即可将循环水泵电动机转入低速运行；当循环水水温高于15℃时，再将循环水泵电动机改为低速运行。循环水泵电动机高、低速运行方式的转变是在电动机停电后通过改变电动机的接线盒内的接线抽头来实现的。

循环水泵电动机改造后日耗电率由0.58下降到0.44，日节电约1.7万度，运行不到2个月就可收回改造成本。按每年运行5个月计算，两台机组每年节电510万度，节约电费约204万元。

1.2 电动机进行高效节能改造

与普通标准电机相比，使用高效节能电机的节能效果非常明显，通常情况下，能耗平均下降10%左右，效率可提高4%左右。

按照电机能效新标准和《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录》（第三批），将Y2、Y3系列等低压低效三相异步电动机及低效风机、泵、压缩机等通用设备纳入淘汰目录的要求，对该企业所有Y系列高耗能的低压电机进行了排查并汇总；改造电机的总容量约16071KW。

高效电机改造后全厂每年节电估算：16071×0.7×0.05×0.5×8760=266.937万度；

节约标煤：266.937×3.35=894.23吨。

1.3 磨煤机电机进行永磁电机技术改造

该企业每台机组配备了6台高压磨煤机电动机，电机厂家为北京电力设备总厂，设备型号为YMSQ630—6，额定功率为800 KW。

高效高压永磁同步电动机是采用新型转子（采用内嵌稀土永磁材料的实心结构）结构实现异步起动同步运行的永磁电动机，具备高效率、高功率因数、高效运行范围宽、电流低、温升低、结构简单、安全可靠等特点。该类型电动机是实现用电系统源头节能的有效途径，可用来进行磨煤机电机的节能改造，综合节电率7%～15%。

1.4 优化电除尘器运行参数

为满足环保对电除尘器除尘效果的要求，各个电厂均提高了电除尘器的运行电流（接近于额定电流2000毫安），电除尘器的耗电率随之大为增加；两台炉电除尘器改造后的日耗电量约9万度左右。

通过调研，分析电除尘效率试验报告，进行优化调整除尘器电源装置参数的试验，在电除尘出口粉尘含量小于40毫克和烟囱出口粉尘含量小于16毫克的前提下通过二次电流及充电比的调整，我公司电除尘器的日耗电率已达到了0.2—0.22%；两台炉的电除尘系统日耗电率约4.5万度左右。每年节电约1620万度，节约电费648万元。

2 结语

2.1 该火电企业对照相关节能技术标准，积极调研电气设备节能技术，实施节能技术改造方案，取得了显著的节能环保效果；

2.2 该火电企业历年来通过在电气设备上实施的节能技术改造，明显地降低了发电成本，提高经济效益；同时，大大减少了环保排放量；

2.3 这些改造项目的成功案列对火电企业的节能减排工作具有重要的借鉴及推广作用。

【参考文献】

[1]北京利德华福电气技术有限公司.HARSVERT-A.高压变频调速系统技术手册[S].北京昌平，2008-02-11.

[2]北京信实德科技有限公司.电除尘器高频电源技术手册[S].

[3]湘潭电机集团公司.双速电动机技术说明书[Z].

[责任编辑：杨玉洁]