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摘要：二十一世纪是知识经济时代，各种新型的科技的产生让社会生产生活变得更加便利，为人们生产生活起到了极大的推动作用。在这样的时代背景下，我国作为人口大国，资源消耗巨大，火力发电依然是我国主要的电能生产方式，而在火力发电厂中通过电气节能降耗是我国火力发电厂发展的必然道路，文中对变频器技术在火力发电厂节能降耗中的应用进行了分析。
关键词：火力发电厂；变频器；节能降耗
1导言
能源是人类赖以生存和发展的本质物质，加强能源的利用能够极大地推进经济的发展和社会的进步。我国能源蕴藏量占世界前列，但是人均占有量仅占世界的40%，而且我国能源后备存储量不足，而且资源浪费量很大，生产设备相对落后，造成能源利用率较低、污染非常严重。节约能源关系到一个国家能否可持续发展，我国坚持以能源节约为前提对能源进行开发，积极转变经济发展方式，调整产业结构，鼓励节能技术研发，普及节能产品，将更多的节能技术应用于火力发电厂，从而不断提高火力发电厂能源效率。节约能源、提高经济和技术先进性对火力发电厂的发展具有十分重要的理论和现实意义。
2变频器的工作原理和选择
2.1变频器的工作原理
当交流设备在供电频率发生变化的时候，与频率成正比的功率也将出酗目应的变落悦频率高就产生大功率，频率低就输出小功率。变频器就是基于这个原理来调整电机的速度，即将固定频率的交流电变为频率可变的连续交流电，从而改变电机的输出功率，达到控制输出的目的。实际中就剔民据负荷的变化，对风机、水泵等电气设备的输入频率进行调整，从而达到控制其转速的目的，让被控的设备能按照出口流量的变化而改变输出功率，这就是变频器的工作原理。
2.2火电厂变频器的选择
利用变频技术主要的操作方法就是在原有的系统中加入一套变频调速设备，实际上就是增加了一个复杂性较高的辅助操作设备，这虽然可以帮助降低能耗，但是也增加了系统的控制难度，增加了一个维修和管理的节点。所以在变频改造中，变频器的选取也是十分重要的，这不光能影响到系统的正常运行也能够影响到节能的效果。很明显，如果选择不当就会影响系统的正常工作。所以在选择变频器的时候除了要注意一些常规}断旨标外，还应当综合考量设备的整体运行的安全性，包括电器元件的稳定性，产生谐波分量是否符合袜佳，在电源出现停断时对其的影响等。而且目前市场上的变频器种类较多，在选取的时候也要注意对生产厂家、产品质量的考察，尽量选取险价比较高的产品。
3火力发电厂节能降耗中的问题
3.1运行不规范
火力发电的原理将能源的能量通过电气技术转化为电能。本身的电用率一旦超过一定标准，势必会给企业造成负担。用电率超标往往与管理制度以及技术人员的意识有很大关系，意识不强的话就会出现电气损耗大，用电率超出控制，甚至会影响到电厂效益。其运行不规范的外在表现就是设备与发电规模不相适应、废旧设备未能及时更新换代以及材料利用率低等。
3.2照明损耗多
电厂在照明方面的用量是很大的，而且多采用的是传统灯具，但是传统灯具的缺点很明显，就是能耗大，易损耗，而且会费比较高。与此同时，由于节能灯存在着各种不完善的问题，以及附属零件的损耗率高，因此节能灯的费用也难以真正降低。因此，火力发电厂自身与节能之间是有矛盾存在的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且电厂大部分照明采用的电压为400/230V，这样的话大量的电能被损耗，与可持续发展理念恰好是背道而驰的。
3.3铁磁性损耗问题严重
根据物理，我们可以清楚的知道线路之间会产生电磁场，这种情况下，电能就会被转化为电磁能，进而被无谓的消耗掉，这种磁滞朱砂和涡流损耗与线路的材质也好很大的关系。当长期供应交变电时，不可避免的会产生铁磁消耗，这种损耗会使线路内的热量迅速产生，进而造成线路的老化，影响电路设备的正常使用。
3.4其他问题
发电厂多采用的是感应发电机，这种机器在运行的时候也会存在一定的无用功率，而且其发动机往往不能满足节能降耗的要求，会产生很大的能耗损失，在整个发电机流程中从机组到其他设备，都存在很大的电气消耗。此外在电力供应过程中还存在偷电、余热回收不合理利用，私接取暖管线等，这些不仅造成大量的能耗，还存在着严重的安全隐患。
4变频器技术在火力发电厂节能降耗中的应用
4.1变频器选型
某厂循环水泵的功率在1900KW，额定电流为229.5A，为了能够确保变频器具有完善功能和后期维护方便，对于变频器的选择满足：高压变频器一切的内部组件均采用内部连线方式，保留输入、输出、电源、控制信号接口，一般情况下将高压变频器串联在高压开关柜和高压电机之间；所选变频器满足国内电网使用，能够在-15%~+15%电源波动情况下继续工作，当发生瞬时断电时，5个周期内仍能够满载运行，丢电20s之内不会发生停机；具有较高的功率输入因数，不需要额外添加功率补偿装置；不会对电网造成谐波污染；不需要过滤装置即可输出阶梯正弦PWM波形；不会损害电机或者电缆绝缘性能；采用模块化设计，操作简单，便于维护；拥有故障监测和故障报警功能；内置plc控制模块，方便逻辑控制关系改变，能够实现控制和开环控制；能够接收4~20mA工业标准信号，拥有完整变频器参数设定功能。
4.2改造方案后预计达到效果
通过对其他电厂循环水泵变频改造后节点的统计中可知，能够让循环水泵节能9%左右。对于功率为1900KW的循环水泵，电价成本按照0.35元计算，一年节省6000h来进行计算，节省的电量为1900×9%×6000＝102.6万KWh，能够节约的费用为0.35×1900×9%×6000＝35.91万元。从计算结果中可以看出，变频器改造后的机组不仅能够完成节能降耗的目的，还能够节约成本，提高经济效益。
4.3改造后的结论与建议
机组在经过变频器技术改造后，循环税额把转速降低，功率与转速三次方成正比关系，自然使得功率降低，在其他火力发电厂改造后运行统计中知道，能够节约大概9%的电量。从计算结果中可以看出，通过变频器改造后的机组不仅能够完成节能降耗的目的，而且还能够节约成本，提高经济效益。
经过改造后，可以通过调节循环水泵转速使得系统能够在接近额定的状态下运行，因为转速的降低和启动缓慢，延长了循环水泵内部许多零部件使用寿命，同时也减轻了对管道的冲击，使得管道维修次数减小，维修成本下降，维护费用降低。
因为在调速系统中运转设备之间采用计算机联锁控制，机组能够自动完成运行，当发生故障时也能够自动报警，原先的操作人员将重点工作由手动操作转移到监控运行上来，从而使得工人劳动强度下降，但是生产效率提高，且设备运行更加优异。
在应用变频器对循环水泵进行控制，采用软启动方式进行控制的情况下，电机启动将会远远小于额定电流，且启动时间变得更长，对于电网的冲击力下降。
5结束语
总之，实践证明，变频器的应用帮助火电厂改善了电动机的工作状况，实现了节能源消耗，正逐步成为电厂节能降耗的重要元件。而且变频器和计算机系统的联合应用也逐步提高了电厂的智能化控制的技术水平。
参考文献
[1]牛思文．火力发电厂电气节能降耗的问题与技术措施[J]．科研，2015（6）：185．
[2]陈鹏，张慎清，刘显策，田晓霞．火力发电厂电气节能降耗措施探究[J]．文摘版：工程技术，2016（6）：151．
[3]王钰，朱佩凤.试论火力发电厂电气节能降耗措施[J].科技风，2016（3）：24.
[4]刘影.火力发电厂电气节能降耗的问题与技术措施[J].工程技术：文摘版：261.
论文作者:刘阳,张豪
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/10
标签：变频器论文; 火力发电厂论文; 节能降耗论文; 水泵论文; 功率论文; 能源论文; 设备论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;