火電企業電氣設備節能技術應用實例

林智謀

【摘 要】文章介紹了某火力發電企業，通過學習和執行能源審計技術標準《評價企業合理用電技術通則》，結合本企業電動機拖動負荷的實際運行工況，先后完成了凝結水泵、一次風機、取水泵、生產沖洗水泵變頻器技術改造，永磁電機改造以及循環水泵電機高低速技術改造；降低了廠用電率， 節能效果明顯。

【關鍵詞】變頻調速；雙速改造；永磁電機；節能

0 前言

某火力發電企業安裝了2臺600MW機組，安裝高壓電機68臺，低壓電動機共642臺，低壓電機大部分屬于應淘汰的Y系列電動機，Y系列電動機是上世紀80年代全國統一設計的產品。其導磁材料使用熱軋硅鋼片，能耗高、效率低、環保性差，屬于高耗能設備；尚有多臺設備存在變速改造及優化運行參數后的節電空間。按照能源審計技術標準GB/T 3485-1998《評價企業合理用電技術導則》規定，開展了一系列的用電設備節能工作。

電機是風機、泵、壓縮機、機床、傳輸帶等各種設備的驅動裝置，是用電量最大的耗電機械。通過推廣高效電機、淘汰在用低效電機、對低效電機進行高效再制造，以及對電機系統根據其負載特性和運行工況進行匹配節能改造，可從整體上提升電機系統效率5-8個百分點。

1 企業開展的節能技術改造工作

1.1 變頻器調速及雙速技術改造

1.1.1 凝結水泵電動機變頻器技術改造

該企業兩臺機組各配裝兩臺凝結水泵，配套電額定功率2500 KW，額定電壓6KV。凝結水泵采用100%容量、一用一備的配備模式。為了減少管路損失，提高泵的運行效率，對凝結水泵進行了變頻改造。采用了北京利德華福電氣技術有限公司生產的HARSVERT-A系列高壓變頻器、一拖二手動旁路柜、高壓變頻空-水冷卻系統等設備。按照全年運行7000h，平均機組負荷率82%，年發電總量33.6億kWh計算：單臺機組凝結水泵變頻改造后每年可直接節約電量597.5萬度，平均節電率水平42.83%，折合149.37萬元。

兩臺機凝結水泵電動機變頻改造項目先后分別于2007年10月6日和2008年1月10日投入正式運行。目前，整體運行情況良好，節能降耗產生的經濟效益顯著。“3、4號機組凝結泵變頻改造”項目獲且得2008年度分公司先進技術推廣應用三等獎。

1.1.2 一次風機電動機變頻器技術改造

在凝泵變頻改造之后，2009年8月完成先后在機組運行期間完成了兩臺爐4臺一次風機電動機變頻器技術改造。

表1是市級節能技術服務中心在2011年在該企業進行的“凝結泵和一次風機加裝高壓變頻裝置項目”審核結果：

1.1.3 取水泵、生產沖洗水泵電動機變頻改造

取水泵變頻器技術改造項目于2011年3月全部完成，運行電流下降到240～250A之間，日節電約2466度；若取水泵全年保持變頻運行，按單臺取水泵運行4個月、雙臺取水泵運行8個月計算，年節電1479600度，年節約電費約56.22萬元。

生產沖洗水泵變頻器技術改造項目于2010年9月全部完成，單臺水泵變頻運行電流下降約40A，2臺下降80A，年節電39.2萬度，節約電費15.09萬元；

合計年節約電187.16萬度，節約電費71.31萬元。

1.1.4 兩臺機組循環泵電動機進行雙速技術改造

在2010年10月和2011年4月，先后完成了兩臺循環水泵電機的雙速改造。改造后的電動機分別為高速運行狀態下電動機容量為3150KW，轉速172 r/min，星形接線方式；低速狀態下電動機容量為2200KW，轉速330 r/min，三角形接線方式。當循環水水溫低于15℃時，即可將循環水泵電動機轉入低速運行；當循環水水溫高于15℃時，再將循環水泵電動機改為低速運行。循環水泵電動機高、低速運行方式的轉變是在電動機停電后通過改變電動機的接線盒內的接線抽頭來實現的。

循環水泵電動機改造后日耗電率由0.58下降到0.44，日節電約1.7萬度，運行不到2個月就可收回改造成本。按每年運行5個月計算，兩臺機組每年節電510萬度，節約電費約204萬元。

1.2 電動機進行高效節能改造

與普通標準電機相比，使用高效節能電機的節能效果非常明顯，通常情況下，能耗平均下降10%左右，效率可提高4%左右。

按照電機能效新標準和《高耗能落后機電設備（產品）淘汰目錄》（第三批），將Y2、Y3系列等低壓低效三相異步電動機及低效風機、泵、壓縮機等通用設備納入淘汰目錄的要求，對該企業所有Y系列高耗能的低壓電機進行了排查并匯總；改造電機的總容量約16071KW。

高效電機改造后全廠每年節電估算：16071×0.7×0.05×0.5×8760=266.937萬度；

節約標煤：266.937×3.35=894.23噸。

1.3 磨煤機電機進行永磁電機技術改造

該企業每臺機組配備了6臺高壓磨煤機電動機，電機廠家為北京電力設備總廠，設備型號為YMSQ630—6，額定功率為800 KW。

高效高壓永磁同步電動機是采用新型轉子（采用內嵌稀土永磁材料的實心結構）結構實現異步起動同步運行的永磁電動機，具備高效率、高功率因數、高效運行范圍寬、電流低、溫升低、結構簡單、安全可靠等特點。該類型電動機是實現用電系統源頭節能的有效途徑，可用來進行磨煤機電機的節能改造，綜合節電率7%～15%。

1.4 優化電除塵器運行參數

為滿足環保對電除塵器除塵效果的要求，各個電廠均提高了電除塵器的運行電流（接近于額定電流2000毫安），電除塵器的耗電率隨之大為增加；兩臺爐電除塵器改造后的日耗電量約9萬度左右。

通過調研，分析電除塵效率試驗報告，進行優化調整除塵器電源裝置參數的試驗，在電除塵出口粉塵含量小于40毫克和煙囪出口粉塵含量小于16毫克的前提下通過二次電流及充電比的調整，我公司電除塵器的日耗電率已達到了0.2—0.22%；兩臺爐的電除塵系統日耗電率約4.5萬度左右。每年節電約1620萬度，節約電費648萬元。

2 結語

2.1 該火電企業對照相關節能技術標準，積極調研電氣設備節能技術，實施節能技術改造方案，取得了顯著的節能環保效果；

2.2 該火電企業歷年來通過在電氣設備上實施的節能技術改造，明顯地降低了發電成本，提高經濟效益；同時，大大減少了環保排放量；

2.3 這些改造項目的成功案列對火電企業的節能減排工作具有重要的借鑒及推廣作用。

【參考文獻】

[1]北京利德華福電氣技術有限公司.HARSVERT-A.高壓變頻調速系統技術手冊[S].北京昌平，2008-02-11.

[2]北京信實德科技有限公司.電除塵器高頻電源技術手冊[S].

[3]湘潭電機集團公司.雙速電動機技術說明書[Z].

[責任編輯：楊玉潔]