火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù)措施探討

丁麗婷

摘要：隨著資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會創(chuàng)建的日漸推進(jìn)，電氣節(jié)能降耗技術(shù)在我國各領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛化，火力發(fā)電領(lǐng)域便屬于其中代表，基于此，本文就變頻節(jié)能改造技術(shù)、低速大扭矩變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)、FCH流體高效輸送技術(shù)在火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗領(lǐng)域的應(yīng)用開展了詳細(xì)論述，希望論述內(nèi)容能夠?yàn)橄嚓P(guān)業(yè)內(nèi)人士帶來一定啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；電氣節(jié)能降耗；變頻節(jié)能改造

火力發(fā)電廠的資源消耗量較大，且生產(chǎn)過程需要消耗大量不可再生能源，這就使得火力發(fā)電廠在生產(chǎn)過程中往往會帶來較為嚴(yán)重的環(huán)境污染，而為了盡可能降低這種污染，正是本文圍繞火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù)措施開展具體研究的原因所在。

一、變頻節(jié)能改造技術(shù)

作為火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù)典型，變頻節(jié)能改造技術(shù)在我國火力發(fā)電領(lǐng)域有著較為廣泛應(yīng)用，送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、給水泵、引風(fēng)機(jī)、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵等輔助設(shè)備電動機(jī)的變頻節(jié)能改造便屬于其中典型。為更直觀展示變頻節(jié)能改造技術(shù)的應(yīng)用價值，本文選擇了某火力發(fā)電廠輔助設(shè)備中的6kV高壓電動機(jī)的變頻節(jié)能改造作為研究對象，改造涉及的輔助設(shè)備包括400k W送風(fēng)機(jī)4臺、800kW一次風(fēng)機(jī)4臺、710kW引風(fēng)機(jī)4臺、250kW凝結(jié)水泵2臺、3100kW給水泵2臺。結(jié)合技術(shù)人員的檢查和研究，可確定研究對象火力發(fā)電廠輔助設(shè)備動力系統(tǒng)存在工作在額定轉(zhuǎn)速、液力耦合器效率較低、水泵流量與風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)的能耗較高且效率較低問題，因此可通過取消液力耦合器、采用根據(jù)負(fù)荷變化的電動機(jī)調(diào)速方式、采用高效節(jié)能型高壓電動機(jī)實(shí)現(xiàn)動力系統(tǒng)的電氣節(jié)能降耗，動力系統(tǒng)的傳遞效率提升、系統(tǒng)能量浪費(fèi)降低、電動機(jī)本身效率提高均可由此實(shí)現(xiàn)。

在變頻節(jié)能改造技術(shù)的具體應(yīng)用中，改變電源頻率屬于最為常見、效率較高且能耗降低的變頻調(diào)速方法，而為了滿足火力發(fā)電廠輔助設(shè)備動力系統(tǒng)變頻節(jié)能改造需要，技術(shù)人員采用了以DSP+FPGA組成的主控制器，通過FPGA芯片產(chǎn)生的波形控制信號，移相變壓器的實(shí)時控制得以實(shí)現(xiàn)，同時結(jié)合巧個功率單元與巧組移相的低壓三相電源輸出，即可滿足輔助設(shè)備動力系統(tǒng)變頻運(yùn)行需要。值得注意的是，為提升變頻節(jié)能改造實(shí)用性，技術(shù)人員在一個電器柜內(nèi)集成了主控制器、相應(yīng)電氣控制系統(tǒng)，主控制器主要由模擬采樣板、光纖通信板、主控DSP+FPG板、電源板組成，而在完成變頻節(jié)能改造后，研究對象火力發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)了16115040kW·h的年節(jié)電量，按照0.4元計算電價，年經(jīng)濟(jì)效益提升達(dá)到6446016元，可見變頻節(jié)能改造技術(shù)的應(yīng)用價值。

二、低速大扭矩變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)

除變頻節(jié)能改造技術(shù)外，低速大扭矩變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)同樣可較好服務(wù)于火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗，因此本文選擇了廣泛應(yīng)用于我國各地火力發(fā)電廠的MGS4766型雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)作為研究對象。MGS4766型磨煤機(jī)采用的傳統(tǒng)異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)存在傳動效率低、磨料效率低、啟動困難、“大馬拉小車”現(xiàn)象嚴(yán)重等不足。對比傳統(tǒng)異步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)與低速大扭矩變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)不難發(fā)現(xiàn)，后者僅由變頻控制器、永磁同步電動機(jī)、編碼器組成，前者的構(gòu)成則包括慢傳系統(tǒng)、離合器、減速箱、主電機(jī)，這些便使得低速大扭矩變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)具備電機(jī)多級且非工頻、矢量變頻驅(qū)動、使用滾動軸承、解體支撐裝置、取消慢傳機(jī)構(gòu)、軟啟動且軟停車、調(diào)速等特點(diǎn)。

以某火力發(fā)電廠為例，其MGS4766型磨煤機(jī)用異步電機(jī)系統(tǒng)的額定功率、電機(jī)效率、變頻器效率、綜合電耗分別為2500kW，90%，100（無變頻機(jī)）、2125.6kW，而在更換低速大扭矩變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)后，這一系列數(shù)值變?yōu)?100kW，95%，98%，1890.44kW，這就使得該火力發(fā)電廠額外產(chǎn)生了15%的節(jié)電效果，而以10套低速大扭矩變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)為例開展計算不難發(fā)現(xiàn)，全火力發(fā)電廠全年可實(shí)現(xiàn)11758000kW·h的用電節(jié)約，按0.4元計算電價，年經(jīng)濟(jì)效益提升達(dá)到4703200元，低速大扭矩變頻永磁直驅(qū)系統(tǒng)在火力發(fā)電領(lǐng)域的推廣價值可見一斑。

三、FCH流體高效輸送技術(shù)

FCH流體高效輸送技術(shù)同樣可較好服務(wù)于火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗，該技術(shù)本質(zhì)上屬于一種在線流體系統(tǒng)的糾偏方法，這種糾偏方法可實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電機(jī)組循環(huán)泵設(shè)計指標(biāo)與實(shí)際運(yùn)行工況的一致。深入分析不難發(fā)現(xiàn)，設(shè)計指標(biāo)與實(shí)際運(yùn)行工況不一致很容易導(dǎo)致高揚(yáng)程水泵始終處于低效率、大流量、低揚(yáng)程、高功耗的運(yùn)行狀態(tài)，火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也會因此受到較為負(fù)面影響。

對于火力發(fā)電廠來說，最佳循環(huán)水量的控制直接關(guān)系著水泵的能耗大小，這就使得圍繞火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)出力、冷卻水量、煤耗、水溫與凝汽器真空度關(guān)系開展的研究向來受到業(yè)界重視，而FCH流體高效輸送技術(shù)則能夠通過檢測水系統(tǒng)明確“高能耗”出現(xiàn)的原因，同時應(yīng)用流體力學(xué)數(shù)學(xué)模型開展運(yùn)算，即可獲得水系統(tǒng)的管路特性曲線，而基于該曲線確定最佳工況點(diǎn)，即可有效降低火力發(fā)電廠能耗。某火力發(fā)電廠在應(yīng)用FCH流體高效輸送技術(shù)后，每年實(shí)現(xiàn)了3078750kW·h的用電節(jié)約，按0.4元計算電價，年經(jīng)濟(jì)效益提升達(dá)到1231500元，F(xiàn)CH流體高效輸送技術(shù)的推廣價值可見一斑。

四、結(jié)語

綜上所述，火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù)措施具備較高推廣價值，在此基礎(chǔ)上，本文涉及的火力發(fā)電廠實(shí)例，則提供了可行性較高的電氣節(jié)能降耗技術(shù)措施應(yīng)用路徑，而為了實(shí)現(xiàn)更高水平的電氣節(jié)能降耗，科學(xué)的運(yùn)行管理制度制定、照明系統(tǒng)電氣損耗降低、員工節(jié)能降耗意識培養(yǎng)同樣需要得到重視。

參考文獻(xiàn)

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