摘要：随着资源的日益消耗，国家开始倡导节能减排。在发展中重视能源的保护，不以消耗能源为代价的促进经济发展，走能源可持续发展的道路。而我国的能源消耗中，火力发电厂中能源消耗最多，因此，要在火力发电厂积极响应国家的节能政策。基于此，本文分析了在火力发电厂中应用高压变频调速技术，实现节能效果。
关键词：高压变频调速；火力发电厂；节能
1.当前火力发电厂的能源消耗现状
根据相关资料显示，中国发电总量的66%消耗在电动机上。具体到火力发电厂主要损耗是：送风机、引风机、排粉风机、脱硫系统增压风机、锅炉给水泵、循环水泵、凝结水泵。但是这些主要耗电设备在我国火力发电厂中普遍存在着“大马拉小车”的现象，大量的能源在终端利用中被白白地浪费掉，主要原因有以下两点：
1.1运行方式技术落后
目前我国火力发电厂中除少量采用汽动给水泵、液力耦合器及双速电机外，其它水泵和风机基本上都采用定速驱动，阀门式挡板调节。这种定速驱动的泵，在变负荷的情况下，由于采用调节泵出口阀开度的控制方式，达到调节流量的目的，以满足负荷变化的需要。所以在工艺只需小流量的情况下，其泵或风机仍以额定的功率、恒定的速度运转着，特别是在机组低负荷运行时，其入口调节挡板开度很小，引风机所消耗的电功率大部分将被风门节流而消耗掉，能源损失和浪费极大。另外，风机挡板执行机构为大力矩电动执行机构，故障较多，风机自动率较低，存在严重的节流损耗。
1.2实际运行效率低下
从实际运行效率上来说，在机组变负荷运行时，由于水泵和风机的运行偏离高效点，偏离最优运行区，使运行效率降低。调查显示，我国50MW以上机组锅炉风机运行效率低于70%的占一半以上，低于50%的占1/5左右。这是因为，我国许多大中型泵与风机套用定型产品，由于型谱是分档而设，间隔较大，一般只能套用相近型产品，造成泵与风机的实际运行效率低，能耗高。
2.火力发电厂中应用高压变频调速技术的必要性
为适应“厂网分开、竞价上网”的新形势，发电厂更加注重以经济效益为中心、追求效益最大化的经营方针，加强节能管理，加大节能力度，挖掘节能潜力、改造落后设备、降低煤耗、提高经济效益将是今后相当长时间内的重点工作。
从上述分析可知，我国火力发电厂在运行过程中存在着诸多能耗问题，尤其是风机和水泵，是最主要的耗电设备，容量大、耗电多，加上这些设备都是长期连续运行和常常处于低负荷及变负荷运行状态，其节能潜力则更加巨大。当前，变频调速技术在低压电动机的运行已十分成熟，节能效果非常明显。在低压电动机中的运用中，我们可看出：除了能够节省能源和延长电动机的使用寿命外，还具有减轻操作人员的劳动强度，使原来的电动机继电保护装置更加简单可靠，以及减少对设备的磨损等优点。但火力发电厂中大容量的电动机大都采用压6kV，因而如何在高压电动机中运用变频调速技术，取得更大的节能降耗的效果，并解决高压变频调速技术应用中的实际问题（如电机变频运行时较工频发热增加、变频时的高次谐波、噪音增大、引起机械共振以及对继电保护装置的影响），将具有非常重要的现实意义。
3.高压变频调速系统的优点
3.1高压变频调速系统可使风机、水泵等设备的电动机在运行频率发生改变后仍保持额定转差率基本不变，也就是使电动机维持在改变后频率的同步转速附近运行，这样的好处是电动机的转差损失不变。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，当速度发生变化时，只有变频装置中产生能量损耗，但电动机的自身损耗及效率会降低，其原因主要是由于高次谐波的影响。
3.2高压变频调速系统的调速范围可达10：1或20：1，可实现频率在50～5Hz或50～2.5Hz范围内的调节，同时在此调速范围内仍能保持系统具有较高的效率，因此低转速状态下运行的负载应用效果更为显著。
3.3在变频调速系统发生故障或者有其他经济运行方案需要时，变频装置可停止运行，此时设备的电能将由电网直接供给，这就确保了再系统故障时，风机、水泵等设备的运行不受影响，或者在更为经济的运行条件下，如设备在额定频率范围状态下工作，此时采用节流等方式调节更为经济，这样既保证了整个电力系统的安全可靠，又使得系统的节能效果更为显著。
3.4变频调速装置除了可以调节流量外，还可以同时作为电动机的软启动装置使用。
4.高压变频调速技术在火力发电厂应用的注意事项及节能效果
4.1注意事项
高压变频调速器在电厂的应用中具有一定的优势。其在操作上较为简单，调频的时候转动旋钮即可。而且变频调速器能够将所获得的运行信息报表打印出来，可通过数字显示来精确地调节转速。另外，高压变频调速器可以进行远程控制，保护功能较强，当其出现故障的时候可以及时显示出故障位置，以便于及时发现故障并有效解决。在使用上，高压变频调速器的应用十分广泛，由于其内在功能十分强大，因而可以组合应用，外部的接口端也有着很多用途，用户可自行选择。高压变频调速器不惧恶劣的工作环境，可减少维护成本费用。在电厂中应用高压变频调速技术的时候，需要选择合适的型号来使用。①要考虑设备的安全性，在选择高压变频调速器的时候，应当选择可靠的厂家，检验生产工艺，以确保高压变频调速器的质量符合标准要求，从而为设备的稳定运行提供可靠保障；②要考虑到外界对设备的影响。很多工业设备中都需要应用高压变频调速器，因此在选择型号的时候一定要考虑施工环境，所选高压变频调速器必须能适应环境，能避免工业生产环境中的干扰；③要重视高压扁平调速器的质量。如果其质量合格，则能够在发生小故障时仍保障设备的正常运行，更具可靠性。
4.2节能效果
为了体现出高压变频调速技术应用后的节能效果，可以将使用高艳变频调速技术前和使用后进行对比。当机组在运行的时候，炉膛的压力依靠引风机来进行调整，为了保障机组的正常运行，则应当调整炉膛压力，改变其燃烧状况。在这种情况下，引风机则会通过调整进口挡板的开度，来促使炉膛通风量发生变换，以满足运行要求。这种方式耗费的电机能比较大。若是将高压变频调速技术应用于其中，则可以通过调整电机转速来改变炉膛压力。为进一步展现高压变频调速技术应用的节能效果，可实施两组节能对比实验。一组实验可以将机组发电量定位不变量，然后对比机组应用高压变频调速技术前后的节能状况；另一组实验则以送风机耗电量为不变因素，来对比高压变频调速技术应用前后引风机的耗电量情况。根据实验报告，明显发现应用高压变频调速技术后的引风机耗电量要少得多，起到了节能作用。总而言之，高压变频调速技术的应用具有良好的节能功效。就引风机而言，使用高压变频调速器之后，能够合理控制电动机的转速，保障电动机的正常运行。当其转速得到适当降低之后，则能减少对机械设备的损伤，可提高设备的使用时间。从这一个方面来说，高压变频调速技术的应用，同样起到了节能作用。
结束语：在火力发电厂中应用高压变频调速技术，具有提高能源利用率，实现设备节能减排，改善生态环境的重要作用，是符合国家可持续发展理念的有效措施。因此在对火电厂进行节能减排时，应以高压变频调速技术为借鉴，不断对其进行创新，从而使火电厂发电在保证效率的同时降低能耗，为环境保护提供有利条件。
参考文献：
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[2]余磊.高压变频调速与电厂节能[J].建筑工程技术与设计.2017.
[3]赵鹏.变频调速装置在某电厂高压电动机上的应用[J].机械管理开发.2017.
论文作者:黄春伟1,覃茂明2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/9/10
标签：高压论文; 调速器论文; 变频调速论文; 火力发电厂论文; 节能论文; 风机论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第20期论文;