高壓變頻調(diào)速與電廠節(jié)能

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1、高壓變頻調(diào)速與電廠節(jié)能　　(1.呼和浩特?zé)犭姀S發(fā)電部；2.內(nèi)蒙古能源發(fā)電投資有限公司計劃部，內(nèi)蒙古呼和浩特010000) 　　摘要：文章對電力系統(tǒng)特殊性和變頻調(diào)速優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了分析，通過結(jié)合工作實(shí)踐，認(rèn)為電廠變頻改造產(chǎn)生的節(jié)能降耗效果明顯。 關(guān)鍵詞：高壓變頻；電廠節(jié)能；電力生產(chǎn) 　　中圖分類號：TM621文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1007—6921(XX)16—0097—01 　　改革開放以來，我國工業(yè)總產(chǎn)值不斷提高，但能耗比卻居高不下，高能耗比已成為制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，為達(dá)到可持續(xù)發(fā)展，必須堅持科學(xué)發(fā)展觀，大力發(fā)展高技術(shù)產(chǎn)品，利用變頻調(diào)速技術(shù)節(jié)

2、電已被許多用戶認(rèn)可。 1電力生產(chǎn)的特殊性 　　電力作為一種產(chǎn)品，與其他產(chǎn)品相比較具有它自身的特殊性。電力這種產(chǎn)品的生產(chǎn)與消費(fèi)是同時完成的，因此電力生產(chǎn)必須是連續(xù)的；電力生產(chǎn)的多少是根據(jù)用戶的使用情況決定的，因此電力生產(chǎn)的負(fù)荷是變化的。電力產(chǎn)品的這種特點(diǎn)決定了電力生產(chǎn)系統(tǒng)中各種設(shè)備的配置就需要根據(jù)最大生產(chǎn)能力來進(jìn)行配置，而不能根據(jù)平均的電力需求配置系統(tǒng)。在電廠中，電力生產(chǎn)的最大生產(chǎn)能力是根據(jù)主機(jī)(鍋爐、汽機(jī)和發(fā)電機(jī))的出力決定的，輔機(jī)(各種風(fēng)機(jī)、泵及其驅(qū)動電動機(jī)、電氣控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)等)的配置是根據(jù)主機(jī)的情況配置的，一般情況下，在設(shè)計過程中均考慮一定的余量，因

3、此造成在實(shí)際的運(yùn)行過程中，多數(shù)風(fēng)機(jī)和泵的流量需要調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)方式是節(jié)流調(diào)節(jié)(擋板、閥門等)，存在反應(yīng)慢、調(diào)節(jié)精度低、能耗大等問題，而高壓變頻因其調(diào)節(jié)性能優(yōu)良、節(jié)能效果好等因素，正逐漸被廣泛應(yīng)用在電廠中風(fēng)機(jī)、水泵等的流量調(diào)節(jié)中。 2變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn) 　　國家對三相異步電動機(jī)運(yùn)行區(qū)域作如下規(guī)定：負(fù)載率70%~100%之間為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)，負(fù)載率40%~70%之間為一般運(yùn)行區(qū)，負(fù)載率40%~100%以下為非經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)，一般負(fù)載率保持在60%~100%之間較為理想。據(jù)統(tǒng)計，我國發(fā)電總量的60%~70%的電力消耗在電動機(jī)上，在電動機(jī)選型設(shè)計工作中，大部分功率選型

4、都有一定的余量，另外在生產(chǎn)過程中的設(shè)備許多時間都是負(fù)荷不滿或運(yùn)行有峰谷時間，如果采用交流電動機(jī)恒速傳動的方案運(yùn)行，靠風(fēng)門調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)或靠閥門調(diào)節(jié)泵類設(shè)備，使用效率較低，造成大量能源浪費(fèi)。 　　變頻調(diào)速運(yùn)行是根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)速的變化要求，改變供電電流的頻率，并配合電壓的調(diào)節(jié)，以獲得合理的電機(jī)運(yùn)行工況。在不同的轉(zhuǎn)速情況下，均保持較高的運(yùn)行效率，不僅降低了電能消耗，同時能改善啟動性能，保護(hù)電機(jī)及負(fù)載設(shè)備免受瞬時啟動的沖擊，延長其工作壽命，提高電機(jī)及負(fù)載設(shè)備的工作精確度，實(shí)踐證明，變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備控制，取得了顯著的節(jié)電效果。 3電廠的高壓變頻 　　根據(jù)

5、我國的電壓等級標(biāo)準(zhǔn)，高壓變頻主要指3kV、6kV、10kV這幾個電壓等級的變頻器，國內(nèi)電廠的廠用電電壓一般為6kV、10kV，功率較大(一般指超過200kW)的電動機(jī)基本上都采用高壓電動機(jī)，這些電動機(jī)的能耗是電廠用電的主要部分，高壓變頻指的就是這些電動機(jī)的變頻調(diào)速。 4變頻節(jié)能在電力生產(chǎn)中的綜合效果 　　根據(jù)流體力學(xué)原理，風(fēng)機(jī)或泵類設(shè)備的輸出流量與其轉(zhuǎn)速成正比，輸出壓力與其轉(zhuǎn)速的平方成正比，其消耗的功率與其轉(zhuǎn)速的三次方成正比。采用變頻調(diào)速改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變風(fēng)機(jī)或泵的轉(zhuǎn)速，以此來調(diào)節(jié)流量。在這種調(diào)節(jié)方式下，可以將節(jié)流調(diào)節(jié)的閥門或擋板等開度調(diào)至最大，

6、減小管道系統(tǒng)的阻力，節(jié)約因克服調(diào)節(jié)阻力而引起的能耗。同時，采用變頻調(diào)節(jié)后，管道系統(tǒng)的阻力能保持在使風(fēng)機(jī)或泵工作的高效率點(diǎn)，減少因風(fēng)機(jī)或泵的效率降低而造成的能耗損失。 　　從節(jié)能的效果來看，對節(jié)流調(diào)節(jié)的變頻改造，產(chǎn)生的節(jié)能效果并非僅僅是當(dāng)前所改造的電動機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能效果，而是并行工作的多臺電動機(jī)系統(tǒng)的節(jié)能效果。如果2臺風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，1臺運(yùn)行風(fēng)量不足，2臺運(yùn)行時則需要進(jìn)行節(jié)流調(diào)節(jié)，往往是2臺風(fēng)機(jī)同時都進(jìn)行風(fēng)門調(diào)節(jié)，對其中1臺進(jìn)行變頻改造后，則2臺風(fēng)機(jī)都可以運(yùn)行在風(fēng)門全開的狀態(tài)下，這樣產(chǎn)生的節(jié)能效果即為節(jié)流調(diào)節(jié)時2臺風(fēng)門的能耗。 　　電廠的節(jié)能，更重要的是體現(xiàn)在

7、系統(tǒng)效率的提高。在沒有進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)時，電廠的循環(huán)水泵一般采用多極電機(jī),根據(jù)季節(jié)調(diào)整電機(jī)接線，改變電機(jī)的極對數(shù)來改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速從而調(diào)節(jié)循環(huán)水流量，或者是根據(jù)季節(jié)調(diào)整并聯(lián)運(yùn)行的電動機(jī)和泵的運(yùn)行臺數(shù)來調(diào)節(jié)循環(huán)水流量，這種調(diào)節(jié)操作簡單，但調(diào)節(jié)精度低。采用變頻調(diào)節(jié)時，如果根據(jù)循環(huán)水的實(shí)時出水溫度調(diào)節(jié)循環(huán)水流量，將凝汽器的過冷度調(diào)節(jié)在一個最優(yōu)的范圍內(nèi)，提高鍋爐運(yùn)行的整體效率，這樣節(jié)能效果更加突出。要利用變頻調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)精度高，操作方便的特點(diǎn)，優(yōu)化控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)效率。 5電力生產(chǎn)對高壓變頻的要求 　　由于電力生產(chǎn)的特殊性，電力生產(chǎn)對應(yīng)用高壓變頻有很高的要求。首先要求高壓

8、變頻具有很高的可靠性，主要包含幾方面的