发电厂变频节能研究

荆昌

摘要在电力事业不断发展中，人们对电力的需求越来越高。我国电力生产中对资源的浪费比较严重，为了响应节能减排的号召，需要从电力生产入手，加强科学技术在电力生产中的应用，减少资源的浪费。变频技术在发电厂的应用可以满足电力生产节能的需求，同时还可以对环境起到很好的保护作用。本文就变频技术的基本状况进行分析，进而探讨变频技术在电厂节能中的应用。

关键词发电厂；变频节能；发动机

变频技术于20世纪80年代引进我国，在节能应用和速度控制方面发挥着重要的作用。通常情况下，发电厂的大功率异步电动机是按照满负荷运行时的容量来设计和选择的。但是，在发电机组调峰运行时，会降低辅机和驱动电机的工作效率，从而导致大量能源被消耗，降低了电厂的经济效益。此外，电厂内的电机启动次数比较频繁时，对厂内系统的冲击力会增大。变頻技术具有功率因数高、调速性能好、可实现软启动等多种优势特征，这些特点使其成为发电厂的辅助电动机的理想调速方案，可以实现大功率异步电动机的调速运行。

1变频技术的节能效果分析

变频技术是一种相对成熟的节能技术。在电动机运行过程中，主要通过定转驱动的泵和风机输送物料，这种方式导致电机的损失较大，往往会达到40%～50%的损失。造成电机运转损失的主要原因在于泵和风机的运行问题，很大部分在于电动机自身效率需要改进。电力系统在设计时大多都是按照额定负荷进行设计的，但是在真正投入运行之后，只有少部分时间在额定负荷工况运行，而大部分却低于额定负荷。如果系统负荷减少时，需要通过关闭阀门的方式减少系统阻力，使系统运行中实现能量平衡。这样会造成严重的能量消耗。随着变频技术的出现，可以有效避免这一能源消耗现象。在系统负荷小于额定值时，采用变频控制的方法可以降低电动机的额定转速，使工频运行转变为变频运行，系统的阀门就会处于完全开放状态，从而减少因阀门关小而造成的能量损失，使整个系统的工作效率大大提升。

2发现厂节能改造中变频节能的实现

2.1在发动机启动中对电能的节约

在火力发电厂当中，使用的发电机大多都是交流同步发电机或者是异步发电机，这两种机器的启动往往是通过降压启动或者是直接启动的方式来完成启动的，在发电机使用中会导致电网的电压降低，同时对其他的电器设备使用造成一定的影响，严重情况下会导致电机主轴出现断裂现象。变频节能在发动机启动中一定程度上减少发电机的损失，可以根据发电机的受力状况判断和分析，从而起到限制电力的作用，有利于增强发电机的使用寿命。此外，使用变频调速技术，大大降低了电动机启动过程中造成的电流冲击问题，有效避免了启动电流对电动机以及相关设备的冲击力度，最终降低了发动机的日常维护费用，对电网的安全运行起到基础保障。

2.2在燃烧系统运行中减少了煤炭的浪费

变频节能在发电场中的使用，一定程度上改进了电力系统的工艺，提高了精度的控制。发电厂中的交流电机驱动器在使用变频技术之后，不仅拓宽了电机驱动器的使用范围，同时也提升了电动驱动器的控制力，最终增强了能源的使用效率。变频节能特征在燃烧系统中的优势更为突出。由于变频技术的控制稳定性特征，可以对火力发电中入炉的燃煤量进行有效的控制，该技术对炉子的内部压力感受相对敏感，通过持续稳定的控制炉子内部压力，有利于保证煤炭燃烧的效率。不仅如此，燃烧控制系统的操作相对简单，操作步骤的实施比较容易，有效降低了煤炭污染物的排放量，提升了发电厂节能增效的效果。变频技术作为电力行业的重要发展技术，将节能减排作为电力行业发展的目标，为人与自然的和谐发展创造了有利的条件。

2.3变频调速的节能原理及节能效果的实现

2.3.1变频调速的节能原理分析

变频调速技术已经进入了高性能阶段，这一阶段具备调节精度高、控制方便等多种特征，具有非常显著的节能效果。首先是音频节能，为了保证生产的可靠性，各种生产机械当中配用的动力驱动中都留有一定的富余量设计。考虑到电机不能满负荷运行，当功率消耗过大的情况下，容易出现能源浪费的情况。通过减少电动机的速度，确保其压力恒定，可以起到节约能源的作用。其次是能量的动态调整，通过他调整能量使其在较短的时间内可以适应负载的变化，发挥电源电压的最大效率。紧接着是通过自身频率的V/F功能节电，在保证电机输出转矩的同时调整V/F曲线，从而可以减少输出电流，起到节约能源的作用。最后是自身节能软启动频率，启动电流从0一电机的额定电流，一定程度上能够减少对电网启动电流的影响，可以降低功耗，延长设备的使用寿命。

2.3.2变频调速节能效果的实现

变频调速不仅具有显著的经济效果，同时还能够改善系统的运行状况。通过变频调速能够解决启动时大电流对电机的冲击问题，从而使得电机的使用寿命延长。异步电机直接启动所耗费的最大电流可以达到7倍的额定电流，即使采用星三角启动也会达到5倍的额定电流。变频启动时，电流会随着转速的上升逐渐增大，但是基本不会超过额定电流，最终延长电机的使用寿命。此外，变频调速在运行过程中，会打开辅机出口门和调节阀，然后利用转速对流量和压力，一定程度上可以减少对管系的冲击力，避免了调节阀连接的管道接口出现泄露，从而使得系统的安全性和可靠性逐渐提升。

2.4在发电厂整体运行中提高了资源使用效率

在电力系统中使用变频技术，可以促进燃煤充分燃烧和利用，最终达到节能的效果。变频技术的使用使得传统的发电设备被取代，燃料的利用率相比传统的发电设备增加了20%，因此，变频技术的使用增强了资源的利用效率，减少了能源的消耗，起到节约能源的效果。在发电厂中，火电冷淋器的冷却水是由循环泵提供的，在连接大型的电机组时，循环泵的运行往往是定速运行，这种方式无法适应电厂发电的需求，使用变频技术就可以减少循环泵在发电厂应用中对水资源的消耗。此外，发电厂的进料泵在实际使用中，会导致大量的燃料留在进料泵中，在生产过程中会出现浪费，为了提高发电厂的生产效率，使用变频技术不仅可以提高资源的使用效率，还能够减少大量资源被浪费的现象。

3结论

现在很多发电厂使用的电动机都是大功率异步电动机，不仅浪费了大量的电力资源，同时也存在发电稳定性和安全性问题。对这种电动机进行变频技术改造，可以有效节省电能，确保发电厂的经济性，最终提高发电厂的运行稳定性和安全性。随着我国节能减排和低碳经济的发展，对发电厂异步电动机进行变频技术改造，可以减少煤炭资源的消耗量，改善电力机组的调节性能，从而为发电厂的可持续发展提供基础保障和技术支撑。电频技术在发电厂的应用有利于促进我国发电厂调节自身结构，促进发电厂技术的创新，进而为我国节能减排政策的实施贡献力量。