發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)節(jié)能改造技術(shù)研究

李 鈺

(山西漳電大唐塔山發(fā)電有限公司，大同 037001)

0 引 言

當(dāng)前隨著我國城市化建設(shè)以及工業(yè)發(fā)展不斷加快，對(duì)于能源的需求量仍在不斷提升，這就導(dǎo)致在長期的發(fā)展過程中面臨著能源短缺的重要問題。就目前而言，我國能源結(jié)構(gòu)中最為主要的仍然是火電機(jī)組，其發(fā)電量占到了總電量的80%，由此可見火力發(fā)電機(jī)組以及相應(yīng)的輔機(jī)設(shè)備的節(jié)能改造工作對(duì)于我國整體的節(jié)能系統(tǒng)有著十分重要的影響。對(duì)于我國火電廠的各類輔機(jī)設(shè)備進(jìn)行調(diào)研分析可知，輔機(jī)設(shè)備中大多數(shù)都是風(fēng)機(jī)水泵類設(shè)備，因而在實(shí)際使用過程中在節(jié)能方面有著很大的發(fā)展空間。一般的，火電機(jī)組在使用過程中隨著調(diào)峰力度的增大，其機(jī)組的負(fù)荷變化范圍也會(huì)隨之增大，因而需要在此過程中對(duì)風(fēng)機(jī)水泵的流量進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)。當(dāng)前調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)水泵流量最常用的方法為節(jié)流閥調(diào)節(jié)，在應(yīng)用過程中通過改變通道的通流阻抗來實(shí)現(xiàn)流量調(diào)節(jié)，但實(shí)際應(yīng)用過程中由于發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變化不大，因而會(huì)在很大程度上造成能源的浪費(fèi)。對(duì)此，我國現(xiàn)代化電力行業(yè)在不斷發(fā)展的過程中對(duì)于該問題也作出了應(yīng)對(duì)措施，并在此過程中降低了發(fā)電成本，火電廠在發(fā)展過程中也逐漸向著提高行業(yè)競爭力、實(shí)現(xiàn)節(jié)能多產(chǎn)的目標(biāo)發(fā)展。

1 風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展情況及相關(guān)方案介紹分析

當(dāng)前隨著火力發(fā)電廠的快速發(fā)展，其大型儀器設(shè)備的使用也是越來越多，其中風(fēng)機(jī)便是發(fā)電廠最為重要的輔助設(shè)備之一，在此過程中，鍋爐系統(tǒng)的送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等的耗電量占到了機(jī)組發(fā)電量的2%左右。不僅如此，隨著火力發(fā)電機(jī)組容量的進(jìn)一步增大，其鍋爐風(fēng)機(jī)的容量也隨之增大，因而我國火力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)的使用越來越重要，成為發(fā)電廠耗電量較大的輔機(jī)設(shè)備之一。由此可見，對(duì)于風(fēng)機(jī)的研究有著實(shí)質(zhì)性的意義，通過提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中的效率能夠很大程度上節(jié)約電能，其巨大的耗電量如果能加以改進(jìn)，便可以為火力發(fā)電廠節(jié)約很大一部分能源，以下便針對(duì)風(fēng)機(jī)的節(jié)能方案研究進(jìn)行具體的探討。

1.1 發(fā)電廠風(fēng)機(jī)輔機(jī)的運(yùn)行狀況及節(jié)能效果簡要分析

在當(dāng)前的發(fā)展過程中，我國火力發(fā)電廠所使用的風(fēng)機(jī)都已經(jīng)有所改進(jìn)，其中高效離心風(fēng)機(jī)使用的最為廣泛，對(duì)該中風(fēng)機(jī)的運(yùn)行情況進(jìn)行測試分析，可知其實(shí)際運(yùn)行過程中的效率比較低下，因而需要對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改進(jìn)。首先對(duì)該風(fēng)機(jī)使用過程中效率低下的原因進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中調(diào)速性能比較差，同時(shí)運(yùn)行點(diǎn)與風(fēng)機(jī)的最高效率點(diǎn)有這較大的距離，由此便導(dǎo)致發(fā)電廠風(fēng)機(jī)輔機(jī)的運(yùn)行效率低下。根據(jù)當(dāng)前我國關(guān)于火電設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定，燃煤鍋爐的引風(fēng)機(jī)風(fēng)量裕度為5%～10%，風(fēng)壓裕度則為10%～15%，在進(jìn)行風(fēng)機(jī)引風(fēng)量的設(shè)計(jì)過程中，難以準(zhǔn)確的計(jì)算管網(wǎng)阻力，同時(shí)對(duì)于風(fēng)機(jī)長期運(yùn)行過程中可能發(fā)生的諸多問題也需要具體的考慮，因而所設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)往往是將系統(tǒng)的最大風(fēng)量以及風(fēng)壓富裕量作為標(biāo)準(zhǔn)。由此便給風(fēng)機(jī)的運(yùn)行帶來了很大的問題，即火力發(fā)電廠在購進(jìn)風(fēng)機(jī)時(shí)，當(dāng)選擇不到合適型號(hào)的風(fēng)機(jī)時(shí)，就需要選用更大型號(hào)的風(fēng)機(jī)，在此過程中導(dǎo)致所選用的型號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際運(yùn)行系統(tǒng)所需要的容量。此外，影響風(fēng)機(jī)輔機(jī)運(yùn)行效率的因素還可能是發(fā)電站鍋爐風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)壓的富裕度以及機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行工況點(diǎn)與設(shè)計(jì)高效點(diǎn)發(fā)生偏離，由此便導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率有了很大的下降。在此過程中需要通過調(diào)節(jié)門來調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)，往往在二者偏離情況為10%時(shí)，需要通過調(diào)節(jié)們將效率下降8%左右；而當(dāng)偏離至20%時(shí)，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率就會(huì)下降20%，由此可見，使用調(diào)節(jié)門進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)的風(fēng)機(jī)在使用過程中存在著很大的能源耗損，這也是不可避免的問題。因而需要針對(duì)風(fēng)機(jī)輔機(jī)運(yùn)行過程中效率低下的問題提出相應(yīng)的解決方案。

1.2 風(fēng)機(jī)調(diào)速機(jī)節(jié)能改造方案簡要介紹分析

對(duì)于風(fēng)機(jī)調(diào)速機(jī)節(jié)能改造方案而言，需要針對(duì)風(fēng)機(jī)機(jī)組不同的情況進(jìn)行具體方案的制定，首先對(duì)于常常滿負(fù)荷的機(jī)組而言，如果風(fēng)機(jī)的風(fēng)量裕度在30%，此時(shí)應(yīng)當(dāng)選用雙速電機(jī)，在此過程中能夠低速檔運(yùn)行便滿足風(fēng)量的要求，因而使用時(shí)十分的經(jīng)濟(jì)有效。而當(dāng)風(fēng)量裕度為20%左右時(shí)，則需要采用變頻調(diào)速法，此時(shí)雙速電機(jī)的使用效果較差，主要是由于無法發(fā)揮其作用，導(dǎo)致使用過程中會(huì)造成較大的浪費(fèi)。最后當(dāng)風(fēng)量裕度在10%左右時(shí)，需要采用雙速電機(jī)與液力耦合器調(diào)速，同時(shí)也可以使用調(diào)節(jié)門進(jìn)行調(diào)節(jié)，相較而言，調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)方法在經(jīng)濟(jì)方面更為節(jié)省，因而無需使用變速調(diào)節(jié)便可以滿足實(shí)際運(yùn)行的要求，同時(shí)也更為的經(jīng)濟(jì)節(jié)能。對(duì)于長期處于低負(fù)荷運(yùn)行的風(fēng)機(jī)機(jī)組而言，需要對(duì)其長期的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，主要正對(duì)經(jīng)濟(jì)性、可靠性等因素進(jìn)行綜合研究，由此在風(fēng)機(jī)技能改造過程中選擇具有較大優(yōu)勢的變頻調(diào)速方案進(jìn)行解決。

2 燃料制備系統(tǒng)的節(jié)能改造技術(shù)簡要研究分析

當(dāng)前我國大多數(shù)火力發(fā)電廠運(yùn)行過程中都廣泛的使用了煤炭為主的燃料，同時(shí)在機(jī)組的啟動(dòng)以及燃燒期間也會(huì)使用到輕油、重油等。因而火電廠需要配備相應(yīng)的卸煤以及輸煤設(shè)備，例如給煤機(jī)、排粉機(jī)以及供油泵等設(shè)備。這些設(shè)備對(duì)于火電廠的正常生產(chǎn)運(yùn)行也有著較大的影響，同時(shí)也會(huì)消耗較大的能源，由此可見，對(duì)于火電廠燃煤制備系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的節(jié)能改造有著重要的意義，也需要在此過程中重點(diǎn)關(guān)注這些設(shè)備的節(jié)能改造。

2.1 磨煤機(jī)的節(jié)能改造簡要分析

一般的，發(fā)電廠中對(duì)于鋼球磨煤機(jī)的使用比較多，其中每臺(tái)機(jī)組都需要配備兩臺(tái)以上。弱國機(jī)組的負(fù)荷變動(dòng)比較大，同時(shí)磨煤機(jī)的啟動(dòng)比較頻繁，這時(shí)便需要針對(duì)磨煤機(jī)的啟動(dòng)沖擊問題進(jìn)行深入的研究解決。在此過程中如果為了解決磨煤機(jī)的起動(dòng)問題而采用高壓機(jī)軟啟動(dòng)器往往是不經(jīng)濟(jì)的，同時(shí)對(duì)于重載起動(dòng)的磨煤機(jī)作用效果也不明顯，因而需要對(duì)此做出改進(jìn)，主要可以進(jìn)行給粉機(jī)的變頻改造或是改善燃料控制手段，由此來最大限度地減少磨煤機(jī)的起動(dòng)次數(shù)，從源頭上解決磨煤機(jī)的起動(dòng)問題。而對(duì)于直吹式的制粉系統(tǒng)而言，需要配備磨煤機(jī)或是風(fēng)扇磨煤機(jī)4臺(tái)至8臺(tái)，其中在允許六臺(tái)磨煤機(jī)共同工作，而其他兩臺(tái)磨煤機(jī)則是備用，在進(jìn)行爐膛燃料的控制過程中，需要對(duì)排粉風(fēng)機(jī)或是一次風(fēng)機(jī)進(jìn)行一定的變頻調(diào)速改造，在此過程中也需要根據(jù)鍋爐負(fù)荷進(jìn)行臺(tái)數(shù)的調(diào)節(jié)過程。

2.2 給煤機(jī)的節(jié)能改造簡要分析

給煤機(jī)負(fù)責(zé)發(fā)電廠運(yùn)行過程中煤炭的輸送，其中磨煤機(jī)所需要的煤炭便是由給煤機(jī)進(jìn)行輸送的。在此過程中，由于磨煤機(jī)的工況存在著一定的變化，因而需要對(duì)給煤量進(jìn)行一定的改變。當(dāng)前收到了相應(yīng)技術(shù)的限制，導(dǎo)致給煤機(jī)在使用過程中存在著很多問題，例如調(diào)速、下煤操作方面。因而需要采用變頻器調(diào)節(jié)來控制給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速，由此來最大化的實(shí)現(xiàn)對(duì)給煤的控制，并在vi過程中實(shí)現(xiàn)制粉系統(tǒng)的自動(dòng)化，降低其能耗。

3 結(jié)束語

本文中就發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)的節(jié)能改造技術(shù)進(jìn)行了深入的研究分析，其中重點(diǎn)就風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)以及燃料制備系統(tǒng)的節(jié)能措施進(jìn)行了探討，并針對(duì)我國發(fā)電廠的儀器設(shè)備提出了改進(jìn)措施，促進(jìn)我國火電廠節(jié)能改造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。