火力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)變頻器節(jié)能改造的應(yīng)用與效果評價

唐虎震

摘 要：隨著社會的發(fā)展和城市現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，各行各業(yè)對電力的需求越來越大?；鹆Πl(fā)電廠是社會發(fā)展中的重要組成部分，其為工業(yè)生產(chǎn)和人們生活用電作出了巨大的貢獻(xiàn)。隨著生態(tài)文明理念的提出和節(jié)能生產(chǎn)、低耗生產(chǎn)觀念的全面落實(shí)，使火力發(fā)電廠由能源粗放型向能源集約型轉(zhuǎn)變，促進(jìn)火電事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為了相關(guān)部門的重點(diǎn)工作內(nèi)容。簡要介紹了火力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)變頻器節(jié)能改造工作的相關(guān)內(nèi)容，以保證其日后的健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；風(fēng)機(jī)變頻器；節(jié)能改造；發(fā)電機(jī)組

中圖分類號：TM921.51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.096

風(fēng)機(jī)變頻器是火力發(fā)電的重要組成部分，是節(jié)約資源的重要保障。要想保證火力發(fā)電廠能夠高效生產(chǎn)，就必須對風(fēng)機(jī)變頻器進(jìn)行必要的節(jié)能改造。因此，筆者針對“火力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)變頻器節(jié)能改造的應(yīng)用與效果評價”一題展開研究，以期促進(jìn)火力發(fā)電廠的發(fā)展。

1 改造廠情況介紹

1.1 廠情設(shè)定

為了保證設(shè)計方案能夠有直觀的表述效果，筆者簡要設(shè)定了實(shí)施風(fēng)機(jī)變頻器節(jié)改造的火力發(fā)電廠的具體情況。在建設(shè)火力發(fā)電廠的過程中，安裝了2臺300 MW的燃煤機(jī)組，它們是用單元形式布置的。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)用的鍋爐是東方廠生產(chǎn)的DGI025/18.2-Ⅱ4型，它具有臨界壓力、四角切圓燃燒、自然循環(huán)、平衡通風(fēng)等特征。當(dāng)這些機(jī)組投入生產(chǎn)后，預(yù)計年發(fā)電量為3.3×109 kW。

1.2 機(jī)組運(yùn)行狀況設(shè)定

由機(jī)組的特性和相關(guān)配套設(shè)施的性能可知，假設(shè)2個機(jī)組在1—11月份運(yùn)行狀況極佳，它們能夠分別完成發(fā)電任務(wù)1.4×109 kW和1.6×109 kW，機(jī)組運(yùn)行時間分別為6 400 h和7 100 h，而且發(fā)電時負(fù)荷率達(dá)到70%以上。

1.3 存在的問題

在2套發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的過程中，主要存在3個問題：①機(jī)組發(fā)電時的負(fù)荷率沒能達(dá)到現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，一次性風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中的工作效率偏低，而且其在工作過程中消耗的能源比較多，不能滿足低耗生產(chǎn)的要求。②近年來，隨著新能源的發(fā)展，煤炭資源的質(zhì)量大不如前。當(dāng)機(jī)組全面運(yùn)行時，需要6臺磨煤機(jī)配合工作，因此，對一次性風(fēng)機(jī)提出了更高的要求——朝著高端化的方向發(fā)展。③根據(jù)設(shè)定內(nèi)容分析機(jī)組性能，通過調(diào)節(jié)入口擋板控制一次母管的壓力。如果調(diào)節(jié)線性較差，則會影響自動投入的效果。

2 改造前能耗闡述

隨著煤炭供應(yīng)渠道的變化，供給火力發(fā)電廠的煤炭品質(zhì)一般，使得發(fā)電鍋爐在滿負(fù)荷生產(chǎn)的情況下燃煤量大大增加，進(jìn)而出現(xiàn)了一次性風(fēng)機(jī)力量不足的情況。這種情況嚴(yán)重制約著機(jī)組的正常運(yùn)行，降低了生產(chǎn)產(chǎn)量。如果按照機(jī)組一年運(yùn)行7 500 h計算，在其發(fā)電過程中，將增加1.30×106～1.60×106 kW·h的能耗。種種情況表明，該火電廠的機(jī)組已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)提出的節(jié)能降耗的要求。因此，風(fēng)機(jī)變頻器的節(jié)能改造工程勢在必行。

3 改造方案

3.1 風(fēng)機(jī)變頻技術(shù)

一次性風(fēng)機(jī)是保證火力發(fā)電廠正常生產(chǎn)、運(yùn)行的關(guān)鍵，是保證燃煤鍋爐高效運(yùn)行的重要輔助設(shè)備之一。其功率的變化與轉(zhuǎn)速有關(guān)。因此，通常采取調(diào)節(jié)一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行速度的方法實(shí)現(xiàn)對風(fēng)量和風(fēng)壓的控制，最終使機(jī)組在預(yù)計狀態(tài)下運(yùn)行。

3.2 具體方案

將變頻器設(shè)計為一拖一的形式，用3個高壓隔離開關(guān)實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)變頻器的控制。假設(shè)這3個高壓開關(guān)為K1、K2和K3，則它們的具體工作情況是：①K2和K3不能同一時間完全閉合，應(yīng)使其在機(jī)械上實(shí)現(xiàn)互鎖；②在變頻器運(yùn)行的過程中，K1和K2閉合，K3斷開；③當(dāng)工頻運(yùn)行時，K3處于閉合狀態(tài)，則K1和K2應(yīng)該斷開。

3.3 實(shí)施方案

在實(shí)施具體方案時要注意以下幾點(diǎn)：①要改造熱控邏輯控制體系，通過對變頻調(diào)節(jié)的有效應(yīng)用和對一次風(fēng)壓的有效控制，使一次風(fēng)機(jī)的入口擋板處于最理想的狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)其預(yù)計的經(jīng)濟(jì)價值。②在需要改造的機(jī)組上增添1 440 kVA的高壓變頻器。③為了滿足改造要求，可應(yīng)用高壓電纜和控制電纜實(shí)現(xiàn)對輸出線路的改造。④建立變頻室。在高壓變頻間內(nèi)添加4臺101匹的可調(diào)控空調(diào)，進(jìn)一步提高變頻間的環(huán)境溫度，進(jìn)而提高生產(chǎn)性能。

4 預(yù)計節(jié)能效果

綜上所述，文中所述的風(fēng)機(jī)變頻節(jié)能改造方案能夠?yàn)榛鹆Πl(fā)電廠節(jié)約大量的能源——預(yù)計每年能夠節(jié)約煤炭資源1 000 t，而且在電力生產(chǎn)過程中，還能夠減少有害氣體的排放——預(yù)計每年二氧化碳的排放量能夠減少2 600 t。相關(guān)分析結(jié)果表明，這項(xiàng)改造工作對實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠節(jié)能、低耗、環(huán)保生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

5 結(jié)束語

通過本文的敘述，希望國內(nèi)火電事業(yè)部門能夠重視風(fēng)機(jī)變頻器的節(jié)能改造工作，重新審視這項(xiàng)工作，改變生產(chǎn)觀念，創(chuàng)新改造思路。由生產(chǎn)實(shí)踐情況可知，改造固有設(shè)備能夠進(jìn)一步提升火電廠的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值。

參考文獻(xiàn)

[1]林家偉.變頻器方式和液力偶合器方式在高壓電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造中的應(yīng)用比較[J].工業(yè)設(shè)計，2015，02（10）：119-120.

[2]楊彥寧.高壓變頻調(diào)速技術(shù)在實(shí)踐中的節(jié)能研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2015，10（36）：85-86.

[3]梁婷婷.關(guān)于火力發(fā)電廠變頻器實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的思考[J].科技風(fēng)，2010，11（22）：215.