發(fā)電廠高壓電機(jī)節(jié)能變頻改造

周亮

（浙能紹興濱海熱電公司 浙江省紹興市 312030）

發(fā)電廠高壓電機(jī)節(jié)能變頻改造

周亮

（浙能紹興濱海熱電公司 浙江省紹興市 312030）

發(fā)電廠一直以來(lái)都是高能耗產(chǎn)業(yè)，在節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的大背景下，對(duì)發(fā)電廠實(shí)施節(jié)能降耗技術(shù)改造就成為重要工作。對(duì)發(fā)電廠的高壓電機(jī)進(jìn)行節(jié)能變頻改造，不僅可以降低生產(chǎn)成本，還可以有效提升電廠企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。發(fā)電廠高壓電機(jī)節(jié)能變頻改造的技術(shù)應(yīng)用主要通過(guò)其獨(dú)特的優(yōu)越性以及科學(xué)的節(jié)能措施和對(duì)額定值的保障實(shí)現(xiàn)。

發(fā)電廠；高壓電機(jī)；變頻改造

引言

高壓電機(jī)一直是發(fā)電廠電力系統(tǒng)的重要組成部分，其在發(fā)電廠中扮演著重要的角色，長(zhǎng)期以來(lái)，如何提升高壓電機(jī)的工作效率、延長(zhǎng)其使用壽命一直是我國(guó)電力領(lǐng)域?qū)W者所關(guān)心的問(wèn)題，而隨著政府近年來(lái)對(duì)節(jié)能減排的倡導(dǎo)，在提升高壓電機(jī)運(yùn)行效率的同時(shí)降低其功耗，就成為當(dāng)前研究的重點(diǎn)。就目前的技術(shù)而言，采用變頻技術(shù)對(duì)于高壓電機(jī)的節(jié)能改造具有重要意義，因此當(dāng)前研究的重中之重應(yīng)是如何實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電廠高壓電機(jī)實(shí)施變頻改造，以提升其節(jié)能效果。

1 發(fā)電廠高壓電機(jī)節(jié)能變頻改造技術(shù)簡(jiǎn)述

1.1 技術(shù)意義

對(duì)發(fā)電廠的高壓電機(jī)進(jìn)行節(jié)能變頻改造具有重要意義，它是發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和節(jié)能降耗措施的關(guān)鍵技術(shù)，并且具有極大的潛力。其意義首先在于能夠合理運(yùn)用高壓電機(jī)的節(jié)能變頻技術(shù)措施，并且能夠?qū)Ω邏弘姍C(jī)實(shí)行變頻改造的前后對(duì)比作出合理判斷[1]。此外，發(fā)電廠高壓電機(jī)的變頻節(jié)能技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況的不同需求確定變頻器的型號(hào)，或者臨時(shí)更改變頻器的相關(guān)技術(shù)屬性，為進(jìn)一步的優(yōu)化奠定良好基礎(chǔ)。

1.2 技術(shù)原理

一般說(shuō)來(lái)，發(fā)電廠高壓電機(jī)的變頻節(jié)能改造技術(shù)主要包括利用電力的半導(dǎo)體的通與斷來(lái)實(shí)現(xiàn)變換工作頻率的電能控制方式，在改變高壓電機(jī)的工作頻率過(guò)程中，發(fā)電廠高壓電機(jī)的節(jié)能實(shí)現(xiàn)環(huán)節(jié)主要包括整流、濾波以及二次整流和制動(dòng)等[2]。此外，在分析技術(shù)原理的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)注重如何實(shí)現(xiàn)合理調(diào)整變頻技術(shù)，以便更好地達(dá)到對(duì)高壓電機(jī)變頻合理控制的目的。

1.3 技術(shù)缺陷

就目前來(lái)看，對(duì)發(fā)電廠的高壓電機(jī)實(shí)行變頻節(jié)能改造具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，并且具有一定的技術(shù)基礎(chǔ)，如變頻空調(diào)的商業(yè)化等等，但這不代表高壓電機(jī)的變頻技術(shù)是完美的，它還是存在一定缺陷。產(chǎn)生技術(shù)缺陷的主要原因在其主要的輔助設(shè)備中的風(fēng)機(jī)和水泵采用了閥門(mén)和擋板的調(diào)節(jié)形式，并且存在著比較嚴(yán)重的能耗問(wèn)題。此外，發(fā)電廠的高壓電機(jī)還存在著兩種缺陷：①難以解決閥門(mén)和擋板損耗過(guò)快的問(wèn)題；②對(duì)高壓電機(jī)的節(jié)能變頻改造技術(shù)運(yùn)用不僅不會(huì)減少高壓電機(jī)的故障率，反而會(huì)增加故障產(chǎn)生的頻率，影響高壓電機(jī)的使用壽命。

2 發(fā)電廠高壓電機(jī)節(jié)能變頻改造技術(shù)應(yīng)用

2.1 應(yīng)用的優(yōu)越性

對(duì)于發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，優(yōu)越性是其選擇應(yīng)用技術(shù)的重點(diǎn)，因此在對(duì)高壓電機(jī)的變頻節(jié)能技術(shù)進(jìn)行分析時(shí)，電廠的工程技術(shù)人員必須注意因變頻改造而保障電機(jī)能夠良好地啟動(dòng)軟件功能這一要求。高壓電機(jī)的變頻節(jié)能設(shè)備本身會(huì)存在95%以上的輸入功率，并不需要實(shí)行功率補(bǔ)償，均會(huì)有效提升電網(wǎng)的輸出功率。通過(guò)這一點(diǎn)可以充分證明，如果能夠全面降低電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中的損失，就可以在此基礎(chǔ)上有效推動(dòng)變頻節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用，同時(shí)增加高壓電機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性，提升發(fā)電廠的運(yùn)作效率。

2.2 科學(xué)節(jié)省能耗

對(duì)于高壓電機(jī)的技術(shù)改造來(lái)說(shuō)，最重要的內(nèi)容就是科學(xué)地節(jié)省能耗，從這一層面來(lái)講，此項(xiàng)技術(shù)有助于全面提升發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于科學(xué)節(jié)省消耗的實(shí)際操作來(lái)說(shuō)，因?yàn)榘l(fā)電廠的高壓電機(jī)相關(guān)參數(shù)都會(huì)同機(jī)器本身的消耗表現(xiàn)一種正比例的關(guān)系，所以根據(jù)這一正比例關(guān)系可以看出，只要減少一成的流量，就可以節(jié)省1/3的能耗。實(shí)際來(lái)講，高壓電機(jī)的使用壽命會(huì)因此延長(zhǎng)很多。并且，如果發(fā)電廠的電力系統(tǒng)管理人員在此過(guò)程中能夠通過(guò)合理運(yùn)用變頻調(diào)速技術(shù)以改變高壓電機(jī)運(yùn)行速度的話，系統(tǒng)中的泵和風(fēng)機(jī)的流量就會(huì)同樣因此得到明顯轉(zhuǎn)變。一旦再講閥門(mén)和擋板的開(kāi)度調(diào)至最高，高壓電機(jī)的變頻改造技術(shù)實(shí)際使用效率就會(huì)得到最大程度的提高。

2.3 額定數(shù)值保障

其實(shí)，通過(guò)理論與實(shí)踐已經(jīng)可以明顯看出，額定值的保障屬于變頻技術(shù)改造有效運(yùn)用的最基本前提，如果不能實(shí)現(xiàn)對(duì)額定數(shù)值的保障，所有的變頻技術(shù)討論都將是毫無(wú)意義的。發(fā)電廠電力系統(tǒng)的相關(guān)操作人員在進(jìn)行額定值保障時(shí)必須理解，一旦保持了穩(wěn)定的整體電壓，中途如果要改變電源的頻率，高壓電機(jī)就很有可能會(huì)損壞，嚴(yán)重時(shí)可能被直接燒毀。因此，萬(wàn)一技術(shù)人員不得以一定要在運(yùn)行過(guò)程中改變頻率的話，一定要同步調(diào)整電壓。并且，在實(shí)際的額定值保障過(guò)程中，如果技術(shù)人員要啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，就一定要確保變頻控制設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)低于工頻電源驅(qū)動(dòng)時(shí)的電機(jī)參數(shù)。

3 發(fā)電廠高壓電機(jī)節(jié)能變頻改造技術(shù)案例

3.1 華北某發(fā)電廠案例

該發(fā)電廠的高壓電機(jī)機(jī)組于20世紀(jì)20年代投入使用，主要的輔助設(shè)備是風(fēng)機(jī)和水泵，均采用閥門(mén)和擋板調(diào)節(jié)，對(duì)于能源的損耗非常嚴(yán)重，并且也過(guò)度消耗著閥門(mén)和擋板材質(zhì)。此發(fā)電廠主要有三個(gè)機(jī)組存在著上述問(wèn)題。其中，5號(hào)機(jī)組有3臺(tái)水泵，電機(jī)的功率是250kW，有兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)，均為800kW功率，引風(fēng)機(jī)的功率為1250kW；6號(hào)機(jī)組有3臺(tái)水泵，電機(jī)功率是250kW，有2臺(tái)送風(fēng)機(jī)，功率是800kW，有2臺(tái)引風(fēng)機(jī)，功率是1250kW；7號(hào)機(jī)組有2臺(tái)水泵，電機(jī)功率是400kW，有2臺(tái)引風(fēng)機(jī)，功率是1250kW。與此同時(shí)，發(fā)電廠的公共設(shè)備是2臺(tái)灰漿泵，功率是400kW。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，凝結(jié)的水泵調(diào)節(jié)開(kāi)度最低為30%，最高為85%，風(fēng)機(jī)的擋板開(kāi)度大約是80%，灰漿泵的調(diào)節(jié)閥開(kāi)度最低為30%，最高為90%。因?yàn)殚y門(mén)和擋板的開(kāi)度較小，因此它們存在著非常嚴(yán)重的損耗，對(duì)能量的消耗較大，只有進(jìn)行變頻改造才能在一定程度上避免損耗較大的情況。

3.2 蕭山發(fā)電廠案例

蕭山發(fā)電廠的電量為125MW，電機(jī)容量的設(shè)計(jì)余量是10%，其實(shí)際年負(fù)荷大約不會(huì)超過(guò)70%，因此該機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性較差，在風(fēng)機(jī)和泵的流量控制方面存在著比較嚴(yán)重的損耗情況，因此，也必須采用高壓變頻技術(shù)才能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗。

4 結(jié)語(yǔ)

變頻技術(shù)能夠有效控制高壓電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的，目前已經(jīng)比較成熟，能夠安全可靠地運(yùn)用在實(shí)際操作當(dāng)中，并且其經(jīng)濟(jì)性和安全性相比以前也得到大幅提升。

[1]陳福向.發(fā)電廠高壓電機(jī)節(jié)能變頻改造的技術(shù)分析[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（12）：31.

[2]劉永強(qiáng).發(fā)電廠高壓電機(jī)節(jié)能變頻改造分析[J].大科技，2015（36）：52.

TM621.3

A

1004-7344（2016）32-0131-01

2016-10-30

周 亮（1984-），男，助理工程師。