火力發電廠風機變頻器節能改造的應用與效果評價

唐虎震

摘 要：隨著社會的發展和城市現代化進程的加快，各行各業對電力的需求越來越大。火力發電廠是社會發展中的重要組成部分，其為工業生產和人們生活用電作出了巨大的貢獻。隨著生態文明理念的提出和節能生產、低耗生產觀念的全面落實，使火力發電廠由能源粗放型向能源集約型轉變，促進火電事業的可持續發展已經成為了相關部門的重點工作內容。簡要介紹了火力發電廠風機變頻器節能改造工作的相關內容，以保證其日后的健康發展。

關鍵詞：火力發電廠；風機變頻器；節能改造；發電機組

中圖分類號：TM921.51 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.096

風機變頻器是火力發電的重要組成部分，是節約資源的重要保障。要想保證火力發電廠能夠高效生產，就必須對風機變頻器進行必要的節能改造。因此，筆者針對“火力發電廠風機變頻器節能改造的應用與效果評價”一題展開研究，以期促進火力發電廠的發展。

1 改造廠情況介紹

1.1 廠情設定

為了保證設計方案能夠有直觀的表述效果，筆者簡要設定了實施風機變頻器節改造的火力發電廠的具體情況。在建設火力發電廠的過程中，安裝了2臺300 MW的燃煤機組，它們是用單元形式布置的。在生產過程中，應用的鍋爐是東方廠生產的DGI025/18.2-Ⅱ4型，它具有臨界壓力、四角切圓燃燒、自然循環、平衡通風等特征。當這些機組投入生產后，預計年發電量為3.3×109 kW。

1.2 機組運行狀況設定

由機組的特性和相關配套設施的性能可知，假設2個機組在1—11月份運行狀況極佳，它們能夠分別完成發電任務1.4×109 kW和1.6×109 kW，機組運行時間分別為6 400 h和7 100 h，而且發電時負荷率達到70%以上。

1.3 存在的問題

在2套發電機組運行的過程中，主要存在3個問題：①機組發電時的負荷率沒能達到現代化生產的要求，一次性風機在運行過程中的工作效率偏低，而且其在工作過程中消耗的能源比較多，不能滿足低耗生產的要求。②近年來，隨著新能源的發展，煤炭資源的質量大不如前。當機組全面運行時，需要6臺磨煤機配合工作，因此，對一次性風機提出了更高的要求——朝著高端化的方向發展。③根據設定內容分析機組性能，通過調節入口擋板控制一次母管的壓力。如果調節線性較差，則會影響自動投入的效果。

2 改造前能耗闡述

隨著煤炭供應渠道的變化，供給火力發電廠的煤炭品質一般，使得發電鍋爐在滿負荷生產的情況下燃煤量大大增加，進而出現了一次性風機力量不足的情況。這種情況嚴重制約著機組的正常運行，降低了生產產量。如果按照機組一年運行7 500 h計算，在其發電過程中，將增加1.30×106～1.60×106 kW·h的能耗。種種情況表明，該火電廠的機組已經不能滿足現代生產提出的節能降耗的要求。因此，風機變頻器的節能改造工程勢在必行。

3 改造方案

3.1 風機變頻技術

一次性風機是保證火力發電廠正常生產、運行的關鍵，是保證燃煤鍋爐高效運行的重要輔助設備之一。其功率的變化與轉速有關。因此，通常采取調節一次風機運行速度的方法實現對風量和風壓的控制，最終使機組在預計狀態下運行。

3.2 具體方案

將變頻器設計為一拖一的形式，用3個高壓隔離開關實現對風機變頻器的控制。假設這3個高壓開關為K1、K2和K3，則它們的具體工作情況是：①K2和K3不能同一時間完全閉合，應使其在機械上實現互鎖；②在變頻器運行的過程中，K1和K2閉合，K3斷開；③當工頻運行時，K3處于閉合狀態，則K1和K2應該斷開。

3.3 實施方案

在實施具體方案時要注意以下幾點：①要改造熱控邏輯控制體系，通過對變頻調節的有效應用和對一次風壓的有效控制，使一次風機的入口擋板處于最理想的狀態，進而實現其預計的經濟價值。②在需要改造的機組上增添1 440 kVA的高壓變頻器。③為了滿足改造要求，可應用高壓電纜和控制電纜實現對輸出線路的改造。④建立變頻室。在高壓變頻間內添加4臺101匹的可調控空調，進一步提高變頻間的環境溫度，進而提高生產性能。

4 預計節能效果

綜上所述，文中所述的風機變頻節能改造方案能夠為火力發電廠節約大量的能源——預計每年能夠節約煤炭資源1 000 t，而且在電力生產過程中，還能夠減少有害氣體的排放——預計每年二氧化碳的排放量能夠減少2 600 t。相關分析結果表明，這項改造工作對實現火力發電廠節能、低耗、環保生產具有重要的現實意義。

5 結束語

通過本文的敘述，希望國內火電事業部門能夠重視風機變頻器的節能改造工作，重新審視這項工作，改變生產觀念，創新改造思路。由生產實踐情況可知，改造固有設備能夠進一步提升火電廠的經濟價值和社會價值。

參考文獻

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