（中国光大绿色环保有限公司 广东深圳 518000）
摘要：本文围绕发电厂中风机变频调速的节能应用进行讨论，并对变频调速的节能原理和具体应用进行探讨和描述。
关键词：风机变频调速；发电厂；节能应用
随着科技的发展，计算机控制方面的技术也在不断更新，变频调速技术在性能以及功率方面越来越强，在提升发电厂生产自动化水平的同时，有效降低了能源的消耗问题，使其控制生产成本得到了有效的保证。可以说，变频调速技术的应用，能够对发电厂的可持续发展产生一定的推动作用。因此针对该项内容进行深入的研究，具有较强的经济效益和现实意义。
一、变频调速的主要特性
变频调速的特性包括：第一，具有较高的效率，调速过程不会造成附加转差损耗；第二，具有较大的转速范围，电机能够在额定转速1%-100%的情况下正常运行；第三，具有较好的调速性能，能够完成无极调速；第四，启动和制动性能良好，能源消耗较低；第五，能够对原有电动机加以应用，在设备改造当中较为适用；第六，具有灵活的控制方式，能够进行集中的控制，可以有效提升系统的自动化水平[1]。
二、风机变频调速的节能原理
根据流体力学理论能够发现，风机转速n和风量Q之间的一次方为正比关系，转速与风压的平方亦为正比，而转速和轴功率N的三次方同样为正比关系，具体公式如下：
Q1=Q2 ，H1=H2（ ）2，N1=N2（ ）3
因此，在系统工作流程需要降低风时的情况下，降低调节转速能够有效降低功率。例如，在转速和风量同时降低到80%以后，那么功率就会下降至额定功率的51%，如果转速和风量同时降至60%，则功率会是额定功率的21%，可以通过图1对变频调速的节能原理进行说明，风机恒速情况下的风压，即风量特性，由曲线1表示，而恒速功率由曲线2表示，风门完全打开情况下的管网风阻特性由曲线3表示。在管网阻力的曲线当中，风量Q和风压H相乘的结果能够有效反映风机的轴功率，额定工作点设为A，此时Q1的风量输出为100%，效率达到最高点，Q1和H1的乘积与轴功率N1成正比，等同于AH1OQ1的面积，结合生产工艺的具体要求，在风量需要从Q1变至Q2时，如果减小调节风门的开度，则会增加管网的阻力，这是的管网阻力特性为曲线4，系统工况点会由原来的点A上升至点B运行，由此可见，降低风量，会增加风压，H2和Q2相乘的结果与轴功率N2成正比，与图中BH2OQ2面积相当，没有太多的变化，如果采用调速对风量进行控制，由于风门是完全打开的，只对风机的转速进行改变而管网阻力不变，在风机风量从Q1变成Q2时，那么风机的转速就会从n1变至n2，风压的风量曲线会呈现下降的趋势，及曲线5，沿着管网阻力工况点A会降至C点，风量会随之减少，作为风压的H2也会被降低，Q2和H3相乘的结果与轴功率N3成正比，与CH3OQ2相当，减少较为显著，节省的工号∆N与Q2和∆H相乘的结果成正比，与BH2H3C的面积相当[2]。
图1
三、发电厂中风机变频调速的节能应用
本文以某电厂的风机变频改造为例，对节能效果进行具体的分析。
在电厂的200MW机组当中设有两台引风机和双速电动机，在2013年采用变频技术对#1引风机进行了改造，在完成变频器加装以后，经过一年的运行，获得了良好的效果，以下是变频调速之后的具体优点：第一，系统自动化水平得到了有效的增强，各项控制工作越来越灵活；第二，风道振动问题得到了改善，增强了锅炉运行的稳定性；第三，设备运行方面的可靠性越来越高，使设备检修周期适当延长，使设备维修费用及维护人员的工作量被有效减少；第四，机组启动平滑性得到了提升，使启动过程不再产生大电流，减少了对电网的终极，同时启动力矩被降低，减小了对于电动机的损坏。
该电厂在机组负荷为120MW、160MW以及200MW的情况下，对挡板调节及变频调节进行了对比试验，表1为具体的试验结果，根据试验结果发现，使用变频调速的方法要比挡板调节方法在总功应用上降低192.545KW，平均耗电率降低了0.12%，如果电厂每年运行5000h，电费成本按照0.45元/KWh进行计算，那么每年至少可以节约43万元左右的电费[3]。
该地另一火电厂采用变频调节对锅炉脱硫系统当中的氧化风机以及浆液循环泵电机进行了改造。在改造以前，调节性能差，误动的现象时有发生，严重影响了系统运行的可靠性，经过变频改造以后，变频和工频之间设有连锁机构，并将液位自动控制加入到了变频系统当中，使设备运行过程更加可靠，有效延长了设备维修周期，提升了系统的自动化水平，使工作人员的日常工作量减少，每年能够节约电能57KW，节约电费能够达到12万元以上[4]。
结语
综上所述，将变频调速技术应用在电厂风机改造当中，能够有效提升机组运行的安全性和稳定性，使系统的自动化水平得到有效的增强，从而降低生产过程中的能源消耗，实现电厂生产成本的有效控制，因此，相关人员一定要对该项内容进行深入的研究，使其能够在电厂中得到进一步的应用，从而推动电厂的可持续发展。
参考文献：
[1]任英.高压变频调速技术在发电厂中的应用[J].上海电气技术，2012，05（3）：59-62.
[2]任英.高压变频调速技术在发电厂中的应用[J].电气传动自动化，2013，35（4）：36-39.
[3]朱冰.变频调速节能技术的研究与应用[D].华北电力大学，2016.
[4]江承林.高压变频器在垃圾焚烧发电厂引风机节能中的应用[J].自动化博览，2016，33（5）：80-87.
论文作者:李林
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/9
标签：风量论文; 风机论文; 变频调速论文; 转速论文; 功率论文; 发电厂论文; 风压论文; 《电力设备》2018年第12期论文;