論變頻技術(shù)在火力發(fā)電廠節(jié)能增效中的應(yīng)用

余瑋杰

摘 要：文章通過對我國600WM火力發(fā)電廠節(jié)能情況的分析，總結(jié)出了高壓變頻技術(shù)在火力發(fā)電廠輔機(jī)設(shè)備技能改造中的重要作用。筆者結(jié)合我國當(dāng)下的環(huán)保政策，充分表達(dá)出了節(jié)能減排的必要性和重要意義，為我國火電行業(yè)的健康發(fā)展提供了一些意見和建議。

關(guān)鍵詞：高壓變頻技術(shù)；節(jié)能增效；必要性；重要性

1 在我國的能源結(jié)構(gòu)下環(huán)保政策的施行情況

我國是資源大國，我國的煤炭、鐵以及一些稀有金屬的儲藏量居世界前列，然而我國又是能源消耗大國，龐大的工業(yè)體系、巨大的人口數(shù)量這些都對能源消耗提出了很大的要求。我國當(dāng)前的能源結(jié)構(gòu)是以煤炭為主的，火力發(fā)電廠是我國能源供給的主要載體。新中國成立以來，我國的火電事業(yè)得到蓬勃發(fā)展，截至十一五初期我國的發(fā)電機(jī)組總裝機(jī)容量已經(jīng)達(dá)到了將近5億千瓦，其中火電裝機(jī)容量將近3.5億千瓦，可見我國任然處于能源結(jié)構(gòu)的初級階段。

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)成為了我國可持續(xù)發(fā)展政策的重要一環(huán)。我國政府出臺了很多關(guān)于環(huán)境保護(hù)的法律和政策，包括國務(wù)院關(guān)于印發(fā)國家環(huán)境保護(hù)的“十二五”規(guī)劃通知、中華人民共和國共和國空氣污染防治法、中華人民共和國海洋環(huán)境保護(hù)法等法律政策，這些都充分體現(xiàn)了我國可持續(xù)發(fā)展的核心思想。然而，我國環(huán)保政策的實施還存在著很多阻力，經(jīng)濟(jì)與環(huán)保不能兼顧、農(nóng)村的供暖不集中、非法經(jīng)營屢見不鮮等都制約著我國環(huán)境保護(hù)政策的落實。

2 我國火力發(fā)電廠的發(fā)展現(xiàn)狀

火力發(fā)電的原理就是把熱能轉(zhuǎn)化為電能，通過熱能帶動發(fā)電機(jī)組將一次能源轉(zhuǎn)化為二次能源，來為生產(chǎn)和生活提供能量的過程?；痣娬镜墓?jié)能減排主要體現(xiàn)在火電生產(chǎn)的輔機(jī)上，火力發(fā)電煤炭一次能源消耗過大，在生產(chǎn)二次能源的過程中就要應(yīng)用一定的先進(jìn)技術(shù)來創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。我國現(xiàn)存最大的機(jī)組裝機(jī)容量是1000WM的發(fā)電機(jī)組，1000WM即為100萬千瓦也就是額定功率為1000兆瓦的發(fā)電機(jī)組，而當(dāng)下我國火力發(fā)電機(jī)組的主流發(fā)展方向是600WM。

我國600WM火力發(fā)電廠的主要設(shè)備系統(tǒng)包括：燃料供給系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等多個系統(tǒng)?；痣姀S生產(chǎn)輔機(jī)的資源消耗一直居高不下，嚴(yán)重制約著火力發(fā)電經(jīng)濟(jì)效益的提高?；痣姀S自身的能源消耗主要體現(xiàn)在給水系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)上，對這兩個系統(tǒng)的高壓變頻改造可以明顯的起到節(jié)能的效果。

現(xiàn)階段我國火電廠節(jié)能減排的措施層出不窮，包括將風(fēng)機(jī)、水泵等進(jìn)行高效改造；提高鍋爐輸出功率與發(fā)電機(jī)組的匹配性；提高燃料的燃燒效率，認(rèn)真計量燃燒值與輸出功率的比值；施行網(wǎng)絡(luò)化管理，充分利用計算機(jī)技術(shù)來實施管理等。在技術(shù)方面，適當(dāng)?shù)膶C(jī)組進(jìn)行了改造，逐步淘汰100WM以下的發(fā)電機(jī)組，取締了一些規(guī)模小、效益差、污染嚴(yán)重的小型發(fā)電廠，充分引進(jìn)和研發(fā)500WM以上的大功率發(fā)電機(jī)組，提高了有效資源的利用率。然而隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)對能源需求的提高，我國火電行業(yè)節(jié)能增效的目標(biāo)，還需要更加先進(jìn)的科技手段來實現(xiàn)，高壓變頻技術(shù)應(yīng)運而生。

3 高壓變頻技術(shù)在火電廠節(jié)能中應(yīng)用的必要性

我國將3KV以上所有的變頻器稱為高壓變頻器，高壓變頻器的特點是電壓高、功率大、可靠性要求高和技術(shù)復(fù)雜等。高壓變頻器在600WM火電廠中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下三點：

3.1 節(jié)省能源、提高經(jīng)濟(jì)效益?；痣姀S傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法是利用擋板和閥門來換擋改變流量，高壓變頻器可以通過驅(qū)動水泵和風(fēng)機(jī)，來調(diào)節(jié)風(fēng)量和水量，從而達(dá)到節(jié)能的目的。使用高壓變頻器可以減少在開關(guān)閥門和擋板工程中的能量損失，大大提高了水泵和風(fēng)機(jī)的工作效率，在節(jié)省資源的同時也提高了可操作性，節(jié)省了人力投入。

3.2 高壓變頻器可以減小發(fā)動機(jī)啟動中的能源消耗和故障率。我國當(dāng)前火電廠多使用交流同步發(fā)電機(jī)或異步發(fā)電機(jī)，這兩種發(fā)電機(jī)是通過直接啟動和降壓啟動來運行的。這兩種啟動方法啟動時電流很大，可能會造成電網(wǎng)電壓降低，從而影響到其他用電設(shè)備的故障。這兩種啟動方式還可能造成啟動過程中對電機(jī)主軸的機(jī)械沖擊力加大，致使造成主軸的斷裂，影響發(fā)電機(jī)的使用壽命。高壓變頻技術(shù)可以通過對發(fā)電機(jī)主軸承受力的分析進(jìn)行變頻啟動，通過對電流的限制，讓主軸以測定的加速度來平穩(wěn)加速，直到指定的發(fā)電速度。高壓變頻技術(shù)的使用，分析了發(fā)電機(jī)發(fā)動時的承受能力，消除了啟動對發(fā)電機(jī)主軸的沖擊，也保證了其他用電設(shè)備的正常運行，提高了機(jī)組的使用壽命，也為火電廠帶來了經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 高壓變頻技術(shù)使得發(fā)電廠的管理更加的方便快捷。高壓變頻設(shè)備可以準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)速度和水泵流量，完善了發(fā)電機(jī)組的技術(shù)水平。運用該技術(shù)可以省去減速器這一傳統(tǒng)設(shè)備，從而減少了設(shè)備的投資費用。變頻技術(shù)還可以和先進(jìn)的信息管理技術(shù)相結(jié)合，通過計算機(jī)的模擬和信號，來進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，從而節(jié)省了人力物力，提高了發(fā)電廠的信息化管理水平。

由此可見，我國火電行業(yè)的節(jié)能增效已經(jīng)勢在必行了，高壓變頻技術(shù)的應(yīng)用是我國火電事業(yè)的必要手段，其在600WM發(fā)電機(jī)組中應(yīng)用的成功，可以為我國大型火電機(jī)組節(jié)能減排的改造起到借鑒作用。

4 火電節(jié)能增效的重要意義及展望

火電作為我國能源體系的主要來源，其健康持續(xù)發(fā)展與否直接決定著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高。電力行業(yè)是我國的高污染行業(yè)，也是我國節(jié)能減排的重要對象，節(jié)能增效符合我國關(guān)于節(jié)約能源的政策，其在節(jié)能增效中取得的成果直接影響著我國節(jié)能減排目標(biāo)的順利實現(xiàn)?；痣娦袠I(yè)的節(jié)能減排增效具有以下四方面的意義：

4.1 可以降低成本，減小我國火電財政投入的壓力。節(jié)能增效從本質(zhì)上就是要節(jié)約能源、增加效益，是環(huán)保和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的要求，也充分體現(xiàn)出了我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。我國的能源來源越來越依賴于進(jìn)口，降低能耗可以減小我國能源上的壓力，提升我國自給自足的能力。

4.2 節(jié)能增效有利于環(huán)境保護(hù)。火電是污染性很強(qiáng)的行業(yè)，其三廢污染尤其嚴(yán)重?；痣姰a(chǎn)生大量的有害物質(zhì)，粉塵和二氧化硫等，這些物質(zhì)對人體的危害很大。隨著我國汽車的增多，尾氣排放日益嚴(yán)重，今年我國北方大范圍的霧霾天氣就是空氣污染加重的表現(xiàn)?；痣娦袠I(yè)要充分認(rèn)識自身的行業(yè)特點，把成為節(jié)能增效的楷模作為發(fā)展目標(biāo)。

4.3 節(jié)能增效能促進(jìn)我國的技術(shù)革新，加快實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展這一奮斗目標(biāo)。節(jié)能減排增效不僅要求火電行業(yè)自身進(jìn)行調(diào)整，更需要先進(jìn)技術(shù)的大力支持。先進(jìn)的技術(shù)是火電節(jié)能增效的根本手段，火電行業(yè)要不斷的研發(fā)先進(jìn)技術(shù)，把“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”這句話作為行業(yè)發(fā)展的基石?；痣姽?jié)能增效政策的實施，可以更好的處理自然環(huán)境、能源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾，為構(gòu)建人與自然的和諧發(fā)展創(chuàng)造條件。

4.4 節(jié)能增效有著很強(qiáng)的政治意義。當(dāng)今世界能源是各國爭奪的首要目標(biāo)，在內(nèi)陸核電國家相對控制的情況下，火電的節(jié)能增效有利于我國社會長期穩(wěn)定的保持能源供應(yīng)，有利于提升我國的綜合國力。節(jié)能增效有利于樹立起我國能源大國的國際形象，提高了我國的國際地位和威懾力。

5 結(jié)束語

我國要建立能源大國、強(qiáng)國，在完善政策和宣傳的基礎(chǔ)上，更要進(jìn)一步加強(qiáng)對先進(jìn)科技的研發(fā)力度。科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新可以提高一次能源的轉(zhuǎn)換價值，火電行業(yè)要正確樹立發(fā)展目標(biāo)，加大科研投入力度，積極鑒定新方法的有效性，在正確鑒定的基礎(chǔ)上合理開發(fā)，把高壓變頻技術(shù)最為改進(jìn)的表帥，為我國節(jié)能減排增效政策的實施貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

[1]黃生琪，周菊華.我國節(jié)能減排的意義，現(xiàn)狀及措施[J].節(jié)能技術(shù)，2008，2（26）：172.

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