變頻技術(shù)在火電廠的泵與風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)興新職業(yè)技術(shù)學(xué)院 馬世強(qiáng)

新疆工程學(xué)院 程麗娟

變頻技術(shù)在火電廠的泵與風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)興新職業(yè)技術(shù)學(xué)院 馬世強(qiáng)

新疆工程學(xué)院 程麗娟

隨著時(shí)代的飛速變化，科技發(fā)展也隨之日新月異，變頻技術(shù)這一新興技術(shù)也隨之興起，在我國(guó)變頻器的使用也越來(lái)越廣泛，不管是在工業(yè)設(shè)備上，還是在家電制造方面都廣泛的應(yīng)用了變頻技術(shù)。而在火電廠中變頻技術(shù)更是不可或缺的一部分，在新時(shí)代發(fā)展改造的結(jié)果下，火電廠的泵與風(fēng)機(jī)中，變頻技術(shù)可謂是不可分割的一個(gè)重要組成部分，只有在變頻技術(shù)的支持下，才可以保證泵與風(fēng)機(jī)的正常使用，火電廠也才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。也只有在變頻技術(shù)的廣泛應(yīng)用后，才能達(dá)到節(jié)省能源，提高效率，降低經(jīng)濟(jì)成本的目的，提升了整個(gè)社會(huì)資源的利用率。

變頻技術(shù)；給水泵；風(fēng)機(jī)

variable frequency speed control technique；pump；fan

前言

因?yàn)榘l(fā)展，所以改變，因?yàn)楦淖兯詣?chuàng)新。所以在發(fā)展中生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴都在發(fā)生改變，傳統(tǒng)技術(shù)與新興技術(shù)的融合也是我們這個(gè)時(shí)代快速發(fā)展的重要因素。在火電廠中，這樣的改變正在興起，也正在發(fā)展。當(dāng)變頻技術(shù)和火電廠中的泵與風(fēng)機(jī)結(jié)合，會(huì)碰撞出怎樣的火花呢？無(wú)疑這是會(huì)讓所有人贊嘆的新發(fā)展，讓我們所有人都從中獲益。在這樣的改造中，我們將更多的理解到新興技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的融合，在這樣的融合中才會(huì)取得極大的進(jìn)步，推動(dòng)創(chuàng)新發(fā)展，緊隨社會(huì)的腳步，邁向新的篇章，在歷史的車(chē)輪中留下自己的一方印記。

一、變頻技術(shù)

（一）定義

在我們的生活中使用的大多都是交流電，然而實(shí)際上火電廠發(fā)的電卻是直流電，所以在這過(guò)程中間，就需要一樣技術(shù)來(lái)讓火電廠最初的直流電變成交流電供以使用。所以變頻技術(shù)就這樣的需求下產(chǎn)生了。變頻技術(shù)就是把直流電逆變成不同頻率的交流電的一項(xiàng)新興的技術(shù)。并且這項(xiàng)技術(shù)也可以把交流電變成直流電，這樣的變化都是雙向的。但是在這轉(zhuǎn)換的過(guò)程中只有電流頻率的變化，而并沒(méi)有電能的變化。所以正常情況下是不會(huì)造成能源的無(wú)故損耗的。

（二）變頻器的構(gòu)成

變頻器主要是由鍵盤(pán)、電源板、控制主板、整流橋、電解電容、充電電阻、繼電器或接觸器、逆變模塊以及保險(xiǎn)管這九個(gè)部分組成[3]。其中鍵盤(pán)的作用，顧名思義就是像電腦的鍵盤(pán)一樣，通過(guò)鍵盤(pán)對(duì)電腦進(jìn)行控制，所以在變頻其中也是一樣的，就是用來(lái)設(shè)置參數(shù)，監(jiān)控參數(shù)值。而電源板就不用過(guò)多解釋了吧，自然是用來(lái)提供變頻器使用的能源的。而控制主板則是通過(guò)產(chǎn)生六路驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)控制逆變模塊，同時(shí)也可以保護(hù)信號(hào)和對(duì)各個(gè)接口信號(hào)的進(jìn)行有效的處理。整流橋就可以從字面上得知它的作用了，整合電流的一座橋，也就是將輸入的交流電變成直流電。點(diǎn)解電容的存在則是將整流后的脈動(dòng)直流電變成平滑的直流電。而充電電阻則是用以限制上電那一瞬間的主電解電容的電流，用來(lái)防止充電電流過(guò)大，會(huì)損壞整流橋和主電解電容，達(dá)到對(duì)設(shè)備的一定保護(hù)作用。然后就說(shuō)到了繼電器，其作用主要是當(dāng)主電解電容充電完成以后短接充電電阻而承受主電流。最后逆變模塊的作用就和整流橋的作用是互逆的，將平滑的直流電變成接近正弦波的三相交流電。保險(xiǎn)管就是字面上的意思，保護(hù)逆變模塊和整流橋。

二、火電廠泵與風(fēng)機(jī)的現(xiàn)狀

變頻技術(shù)作為一種新興的科技技術(shù)，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)的發(fā)展而興起。在火電廠中有著廣泛的應(yīng)用。在火電廠中的應(yīng)用主要在兩方面，節(jié)能和工藝控制性能。對(duì)于火電廠來(lái)說(shuō)，合理的采用適合的變頻器可以降低用電率和提高全廠的工藝控制水平，達(dá)到想要的工作狀態(tài)。在我國(guó)的火電廠中，一般使用的變頻器都應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、水泵以及輸送煤的皮帶上面[4]。

（一）變頻技術(shù)在泵中的應(yīng)用

在我國(guó)的火力發(fā)電廠中，泵的最主要的作用是在于應(yīng)用在鍋爐的給水泵中，給水泵是用以將加熱并且除去氧之后的高溫水升壓，升壓了到某一額定的壓力后送進(jìn)鍋爐，在這過(guò)程中給水泵必須源源不斷的給鍋爐輸送這樣的高溫水，不可以有任何的間斷，只有這樣才能保證鍋爐的安全運(yùn)行[2]。然而想要達(dá)到安全運(yùn)行就會(huì)有很多的高要求。就給水泵自身而言，不僅由于設(shè)計(jì)過(guò)程中層層加碼，導(dǎo)致了留有過(guò)大的富裕量，而這些富裕就并不會(huì)輸送到鍋爐之中去，就大大的降低了給水泵的利用效率，增加了使用成本。而且，在給水泵的設(shè)計(jì)中，為了滿足國(guó)家對(duì)于生產(chǎn)工藝上的高要求，就統(tǒng)一采用了節(jié)流調(diào)節(jié)，這樣的設(shè)計(jì)就又造成了更大的能源浪費(fèi)，卻也不可改變。在一般情況下的火電廠中，水泵的流量以及壓力的余量越大，那么節(jié)流也就會(huì)越大，也就會(huì)耗費(fèi)了更多的能源，所以能耗也就更大。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)的是水電廠為了維持水泵中汽包壓力的正常值，會(huì)在給水管道中安裝上給水調(diào)節(jié)閥，并且采用的是兩段調(diào)節(jié)，也就是說(shuō)，在是到達(dá)給水泵之前就會(huì)經(jīng)過(guò)兩次的調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)過(guò)程中是通過(guò)給水調(diào)節(jié)閥的節(jié)流，改變管道的阻力特性線，以達(dá)到改變泵的運(yùn)行情況的目的，所以這樣的調(diào)節(jié)方式就會(huì)需要能多的能源來(lái)支持，也就導(dǎo)致了能量消耗過(guò)大。在這一過(guò)程中，無(wú)疑是降低了水泵的效率，增加了阻力，使得驅(qū)動(dòng)機(jī)械的能耗加大，提高了經(jīng)濟(jì)成本。但是，不這樣做，就很難維持水泵中汽包的壓力值保持在正常水平，所以就不得不這一做。面對(duì)這一為難的局面，我國(guó)的火電廠泵的現(xiàn)狀急需改善，減少能源消耗。所以變頻技術(shù)就及時(shí)的應(yīng)用在這其中，大大節(jié)省了給水泵的能源消耗。

（二）風(fēng)機(jī)中的變頻技術(shù)應(yīng)用

在傳統(tǒng)方式的風(fēng)機(jī)使用方法中，風(fēng)機(jī)等一系列設(shè)備總是長(zhǎng)時(shí)間處于低負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)，在這一的狀態(tài)下，設(shè)備就沒(méi)能夠充分利用，所以就處在一種低效率的運(yùn)行之中。并且風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)是采用改變擋板開(kāi)度的方法來(lái)調(diào)節(jié)的，這一的方法擋板需要消耗大量的能源，并且擋板容易損壞，就個(gè)火電廠的設(shè)備成本增加了負(fù)擔(dān)。

在風(fēng)機(jī)中采用變頻技術(shù)，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和電源的頻率是成正比的，所以在使用變頻技術(shù)的過(guò)程中是通過(guò)改變電源的輸入頻率來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度[1]。轉(zhuǎn)動(dòng)速度就決定了風(fēng)機(jī)的一切實(shí)用能力，所以變頻技術(shù)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速就可以說(shuō)是改變了風(fēng)機(jī)的整個(gè)運(yùn)行方式。大大提高了風(fēng)機(jī)的利用效率。

三、應(yīng)用變頻技術(shù)的效益

（一）給水泵運(yùn)用變頻技術(shù)后的優(yōu)勢(shì)

在給水泵中應(yīng)用中變頻技術(shù)后最大的優(yōu)勢(shì)就是節(jié)電，這主要從以下兩個(gè)方面節(jié)電。第一個(gè)方面，系統(tǒng)的功率因素高，節(jié)省了無(wú)用功，可以減輕變壓器的負(fù)擔(dān)，第二個(gè)方面是節(jié)省設(shè)計(jì)冗余，不再因?yàn)楣に囍圃斓囊蠖斐蓸O大的能源損耗，當(dāng)冗余量過(guò)大的時(shí)候，變速調(diào)頻就可以及時(shí)有效的調(diào)速，以達(dá)到節(jié)省冗余的目的。

（二）風(fēng)機(jī)運(yùn)用變頻技術(shù)后的優(yōu)勢(shì)

在風(fēng)機(jī)的改造中主要有以下三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。首先，變頻技術(shù)改變了原本用擋板調(diào)節(jié)風(fēng)量的方式，減去了原本消耗在擋板上的能源，大大的提高了經(jīng)濟(jì)效益。其次是在啟動(dòng)風(fēng)機(jī)方面實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)，不會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)造成太大的沖擊，大大的延長(zhǎng)了風(fēng)機(jī)的使用壽命和提高了對(duì)能源的使用效率。最后是在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速方面，可以平穩(wěn)自主的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，提高了精準(zhǔn)度和對(duì)能源的使用效率，大大的減少了火電廠的經(jīng)濟(jì)成本。

四、小結(jié)

在火電廠的變頻技術(shù)使用改造中，給水泵和風(fēng)機(jī)是最大的改造方面，并且這也是整個(gè)廠中最大的能源消耗的地方，所以在這當(dāng)中改造后的效益不可謂不大，對(duì)火電廠的整個(gè)能源利用率大大提高，極大的降低了廠的經(jīng)濟(jì)成本。廣泛推行使用后對(duì)整個(gè)社會(huì)的影響是非常大的，對(duì)人們的電的使用帶來(lái)了極大的好處。只有在不斷的創(chuàng)新與傳統(tǒng)技術(shù)融合中才會(huì)減少原本的能源消耗，提高能源利用率，從而節(jié)省整個(gè)社會(huì)的資源，推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展，也推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。

[1]尹君,薛鐵．變頻調(diào)速技術(shù)在火電廠風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用[J]．科技創(chuàng)新包,2011(7)．

[2]譚世海,熊雋迪,李忠芬,冉啟陽(yáng)．變頻技術(shù)在給水泵節(jié)能改造中的應(yīng)用[J]．電機(jī)與控制應(yīng)用,2010,37(2)：34-46．

[3]呂汀,石紅梅．變頻技術(shù)原理與應(yīng)用[M]．機(jī)械工業(yè)出版社,2007．7．1．

[4]張振陽(yáng),劉軍祥．高壓變頻技術(shù)在火電廠吸風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用與研究[J]．熱能動(dòng)力工程,2002,17(2)：191-194．

Absttract：With the rapid changes of the times，the development of science and technology will change rapidly，the new technology of frequency conversion technology also will rise，and in the use of Chinese inverter more widely，whether in manufacturing or industrial equipment，extensive application of frequency conversion technology in home appliances.The frequency conversion in thermal power plant technology is an indispensable part in the development of the new era，the transformation of the results，the pump and fan of thermal power plant，frequency conversion technology is a important and inseparable part，only in the frequency conversion technology，can ensure the normal use of the pump and fan also，to the normal operation of thermal power plant.Only after the wide application of frequency conversion technology can the energy saving，efficiency improvement and economic cost reduction be achieved，and the utilization ratio of the whole social resources can be improved.

馬世強(qiáng)（1979—），男，山東人，大學(xué)本科，學(xué)士，研究方向：電子信息技術(shù)。

程麗娟（1987—），女，甘肅人，碩士研究生，研究方向：控制工程。