平顶山姚孟发电有限公司
摘要:变频调速技术与传统的交流调速方式相比，其在工作效益以及功率因数方面有着明显的优势，同时变频调速技术可以实现转差补偿，在频率范围以及低频转矩等方面都具备较为明显的优势。本文先对变频调速技术进行概述，并进一步研究其在电厂运行中的应用。
关键词:变频调速技术；电厂运行；具体应用；
1引言
随着国内经济社会的飞速发展，国内的电能资源需求量急剧增加。通过将变频调速技术应用到电厂的日常运行过程中，即可以提升保护功能，同时也便于实现自动化控制。大量的实践证明，变频调速是目前电机调速的一种较为理想的方式，同时也关系到发电厂的技术改造以及产品的更新换代。近几年来，伴随着高压大功率新型元器件方面的创新与研制，变频调速技术在老电厂的节能改造工作中也有了较为广泛的应用。
2变频调速技术的概述
变频调速技术的实现需要借助于变频器来完成，它的主要作用就是把所接收的三相电源（380V、 50Hz）进一步转换成可调节频率的三相电源。对于变频器而言，可以按照变频原理的不同将其细分为直接变频以及间接变频两种。其中直接变频是交一交变频，而间接变频的变频方式则是交一直一交。
2.1变频调速器的功能分析
现阶段，变频调速器已经形成和电机之间配合的不同功率，并且产品也被大量的应用到不同行业中。电厂运行过程中，会用到水泵、风机等设备，这些设备的耗电量相对较大，约占到整个动力用电总数的50%到65％左右。通过变频调速器的应用，可以实现多种速度之间的切换，并且可以输出频率上、下限幅。另外，变频调速器有着不同种类的接口，并且可以和计算机以及相关的可编程序控制器进行连接，进而可以实现远程控制。
2.2变频调速节能控制原理
对于电厂的辅机系统而言，其主要的控制对象就是电能生产过程中流量、温度以及液位等各项参数。以往常规的控制方式大多是借助于静态调节阀门以及相关挡板的开度来进行参数的定量调整。对于这一调节方式而言，往往会造成较大的节流损失。同时，这一状态下的辅机电机一直处在工频运行的工况之下，而在实际系统中大多数的时间都会处于非满负荷的运行工况之下。因而，采用传统的调节方式将导致大量电能资源的消耗与浪费。通过应用变频调速节能控制技术，可以确保工艺参数得到精确的控制，这一过程主要借助于输入电源频率来实现。这样一来，就可以实现辅机系统输入和输出之间的相对平衡，同时还能够防止节流损失以及无谓电能资源浪费等一系列的问题。
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3变频调速技术在发电厂中的应用
3.1水泵的应用
目前发电厂中使用到的水泵主要包含以下几种：给水泵以及循环水泵、凝结水泵，同时还会用到射水泵以及热网水泵等几种类型。通过提升水泵的工作效率，可以有效降低能耗，这对于提升整个电厂的节能效果有着重要的意义。
3.1.1给水泵
一般而言，在进行给水泵的设计过程中会留有一定的富余量，这主要是为了满足电厂生产工艺的要求，但是这一做法将导致生产运行过程的能源浪费问题。通过应用变频调速技术，可以有效的降低能源浪费，进而提升资源的利用率。
3.1.2循环水泵
循环水泵的主要作用是给机组的凝汽器系统提供必需的冷却水，对于一些中小型的发电机组而言，主要使用母管制的连接方式，而一些大型的发动机组应用的是单元制的连接方式。 循环水泵在运行时间方面和机组的运行时间基本一致，在进行设计的过程中，大多采用一机配两泵的方式，在1台机组需要配备2个循环水泵。在寒冬季节，只需要启用其中的1台泵，夏天则需要启用2台，有的情况下也会采用一机三泵的方式，其中第三台泵的主要作用就是备用、检修。由于循环水泵是定速运行的，因而不能很好的适应季节以及负荷变化。通过应用变频调速技术，就能很好的解决这一问题。
3.1.3凝结水泵
所谓的凝结水泵，需要在吸入侧设计成真空状态，大多情况下需要一机配两泵，一台是用作备用泵，每一台泵的出力状况都是额定流量的1.1倍。对于一些大型的发电机组而言，主要应用3台泵，其中的2台运行，剩下的1用作备用，每一台泵的出力都是额定流量状态下的55％。通过变频调速技术的应用，能够基本上克服凝结水泵定速运行所存在的种种缺陷，进而能够实现节流控制的目的。
3.2燃料制备系统的应用
对于国内的发电厂而言，大多是将煤作为主要的发电燃料，电厂在机组启动以及稳燃阶段也需要用到油燃料（比如轻油、重油）。这一过程中，用到的设备主要包含卸煤输煤设备以及磨煤机，同时还会用到给煤机、供油泵等相关的设备。
3.2.1磨煤机
在进行中间储仓式制粉系统的设计工作时，大多只使用钢球磨煤机。电厂运行过程中，需要控制台数进行粉仓粉位的调节，因而变频调速基本上用不到，但是在进行磨煤机启动与冲出问题的解决方面，则需要用到变频调速技术。
3.2.2给煤机
给煤机的主要作用是为给磨煤机提高煤量，给煤机运行状况需要根据给煤量的变化而做出相应的调节，进而适应磨煤量的变化。以往因为受到技术方面的限制，给煤机在调速方面存在着不稳定的问题，并且给煤量也是不均匀的。通过在给煤机中应用变频调速技术，可以有效的解决上述问题。变频调速技术的应用，还能够协调各个子系统，进而能够实现制粉过程的自动化，并且可以提升机组运行的安全性。
3.3燃油系统的应用
火力发电厂中的燃油系统主要是给锅炉提供启动点火以及助燃过程所需要的燃油，燃油系统主要由五部分所构成，即供油泵、油加热器以及滤油器，同时还包含相应的计量装置以及油水分离器。随着国内资源消耗量的不断增多，以往用到的重油资源逐渐变得稀缺，现阶段大多情况下是用柴油。由于油种出现变化，导致了燃油系统处于超压运行的状态，这对于电厂机组的安全运行十分不利。通过变频调速改造技术的应用，可以缓解超压运行的问题，进而可以有效提升机组运行的安全性与稳定性。
3.4风机的应用
风机作为电厂运行过程中一个重要的辅机设备，其在耗能方面的特点也较为突出。电厂风机主要由四部分构成，送风机、引风机以及一次风机、烟气再循环风机。为了可以适应不断增加的装机容量，电厂的风机容量也在实时的进行着调整。国内电厂应用的风机主要是离心式风机，但是离心式风机有着诸多的缺点，比如调速性能相对较差、运行点距离风机最高效率点较远等等，这些问题是目前急待解决的。送风机以及引风机之所以需要消耗大量的电能，主要是由于风机型号和管网系统之间的参数存在着不匹配的问题，并且相应的调节方式不当。要想有效的改进离心式风机，就要对调速方式进行改造，也就是应用变频调速技术。通过在送风机以及引风机上应用变频调速技术，能够提升机组运行的安全性与节能性。另外，改进后的引风机处于中负荷、 低负荷的状态下，由于离心力所导致的持久性应力降低，因而对于引风机的磨蚀程度也会明显降低。此外，由于送风机变频电控柜和电网以及电动机仪器构成了闭环控制系统，因而可以实现送风机风量的自动调整。同时，还可以确保炉膛的烟气含氧量始终维持在最佳稳定值附近，这对于提升锅炉的热效率有着十分重要的作用。
4结束语
通过把变频调速技术应用到目前的电厂中，能够改善以往调节方式中存在的不足，进而可以进入到一种较为理想的调速控制状态。 此外，变频调速技术还具备设定、控制以及保护、故障显示等相应的功能，进而可以降低电厂机组运行过程中发生故障的概率，降低相关设备的维修费用，提升电厂设备的运行效率。
参考文献:
[1]刘俊峰.变频调速技术在火电厂引风机上的应用研究[D].北京:华北电力大学,2012.
[2]刘文军.变频调速控制技术在电厂设备上的应用[J].科技资讯,2010(31):2-5.
[3]向立清.变频调速在电厂中的节能应用[J].中国高新技术企业,2009(1):34-37.
论文作者:杜伟伟,王康
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：电厂论文; 变频调速论文; 水泵论文; 技术论文; 风机论文; 机组论文; 方式论文; 《防护工程》2018年第16期论文;