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变频调速在电厂节能中的应用

2015-04-30金林华

中国高新技术企业 2015年16期
关键词:变频调速节能降耗

金林华

摘要:电厂是高消耗的运行项目,在我国总能耗中占有20%~40%的比重。我国在电厂运行中提出节能降耗的思想,用于约束电厂运行的能耗。电厂为了遵循节能应用,引入了变频调速的方法,科学地控制电厂能耗,体现变频调速在电厂中的节能作用。文章结合电厂节能的需求,重点分析了变频调速的应用。

关键词:变频调速;电厂能耗;节能降耗;能源分配;节能原理 文献标识码:A

中图分类号:TM43 文章编号:1009-2374(2015)16-0080-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.039

变频调速应用在电厂的电力传动环节,用于控制传动中的能源分配,避免能源消耗过度。目前,电厂朝着智能、自动化的方向发展,为了降低运行能耗,落实变频调速的应用,改进电厂的运行方式,促使其达到节能降耗的目的。变频调速为电厂运行提供了节能的保障,实现节能目标,保障电厂节能运行的积极性。

1 变频调速在电厂中的节能原理

变频调速可以控制电厂运行中的风机、泵机等设备,通过对运行参数进行优化,达到资源节能的目的。变频调速在电厂节能中发挥重要的作用,促使变频调速在电厂中实现节能,分析变频调速的节能原理,如下:

1.1 节能原理分析

变频调速节能中,涉及到流量、扬程等多个因素,系统分析机械设备中各个因素之间的连接,关系式

如下:

Q1/Q2=n1/n2

H1/H2=(n1/n2)/2

P1/P2=(n1/n2)/3

式中:Q为流量;H为扬程;P为轴功率;n为转速。

由公式可以看出机械设备运行因素之间的比例关系,变频调速可以降低机械设备的n,此时P的节能量要大于Q,明确表示了变频调速的节能原理。例如:在电厂风机、泵机运行的过程中,采取变频调速的节能方式,在很大程度上降低了电能消耗。

1.2 控制节能分析

变频调速在电厂中的控制节能,也是遵循一定的节能原理,随着电厂运行的发展,变频调速的节能转型为自动控制,利用电信号的方式满足变频调速节能的自动化需求,而且自动控制节能的效益高,其可准确地传输变频调速的信号,直接改变电厂机械设备的运行方式,不需要电力人员进行手动更改,具有时效性的优势。

1.3 速度调节节能

变频调速在电厂阀门、开关中的应用,发挥速度调节的节能作用,此类节能策略的原理是:变频调速主动改变阀门等的工作方式,合理控制电厂机械设备的参数,通过阀门间接控制电厂运行,而且电厂节能运行中引入了变频调速器,符合电厂阀门等设备的节能需求。近几年,变频调速在电厂速度调节节能中表现出较高的效益,改善了电厂阀门等设备的控制方式,实现高水平的节能控制,确保变频调速在电厂节能中的积极性。

2 变频调速在电厂节能中的应用

根据电厂运行的现状,分析其对节能降耗的需求,以某火力发电厂为例,分析变频调速的具体应用。

2.1 变频调速的节能分析

火力发电厂中的运行设备比较多,能源消耗的规模非常大,火电厂积极引进变频调速,用于控制运行消耗,实现节能降耗的目的。变频调速在电厂节能中起到关键性的作用,其可应用在多项电厂工艺中。综合分析变频调速在该火电厂中的节能状态。假设火力发电厂的电能产值是300MW,整个发电的过程中需要两台引风机,功率≥2500kW;两台送风机,功率≥1600kW;两台凝结水泵,功率≥1000kW;两台电机,功率≥475kW;3台水泵,电机功率=1100kW;4台排粉风机,电机功率=850kW。火电厂运行时,所有的设备均处于最大的运行状态,实际各项设备并不需要达到最高功率即可满足火电厂的需求,此时可以通过变速调节,按照火电厂的负载分配设备的运行功率,优化设备的运行,进而实现节能降耗。

2.2 变频调速在风机中的节能应用

变频调速在火电厂风机中表现出明显的节能效益。该火电厂选择了无静压风机,风机运行时的流量,与转速保持正比变化的规律,同时和运行功率存在比例关系,为变频调速的应用提供可靠的条件。例如:该火电厂在风机运行中使用变速调节器,利用变速调节的原理,提升风机运行的节能水平,变频调速器的应用,需要改造火电厂的风机运行,当变频调速器投入到风机运行过程中时,如果火电厂需要风机提供原有能耗的50%,表明风机需要节约50%的能耗。可以调整风机的能量,根据能耗与能量的关系,风机能量调到原来的80%,就能供应相关的能耗,体现变频调速器在风机中的节能降耗,而且变频调速器的节能改造较为便捷,不会对火电厂的运行造成任何影响。

变频调速在电厂中的应用,基本能够根据能源的实际需求规划能耗,合理分配能耗与额定能耗,不需要长期维持额定能耗的工作状态,以电厂的实际能量为主,由此体现变频调速对额定能耗的调节作用,很容易在电厂中实现节能运行。

2.3 变频调速在泵机中的节能应用

变频调速在泵机中的节能不同于风机,因为泵机本身受到静压值的影响,需要根据泵机的节能标准,实行高压与高频的控制,所以应该按照泵机的实际设计节能方案,落实变频调速的应用,进而达到节能的目标。按照变频调速的节能原理,实行泵机的节能改造。变频调速在泵机中的节能依据是:

n1=60f1/p

n=n1(1-s)-60f1(1-s)/p

式中:f1为定子频率;p为磁极对数;s为转差率。

以此为基础,设计变频调速在泵机中的节能方案。首先隔离变压器,结合泵机中的电阻运行,完成高压分割部分,促使变频调速在泵机中具有节能的保障,以免节能设计中出现矛盾;然后在变频调速的作用下,对泵机的器件进行优化处理,最主要的是实现整流与叠加,维持泵机中的高压运行方式,变频调速的过程中会将高压补给到泵机运行中,提高泵机的工作效率,规避潜在的能源浪费;最后结合该电厂泵机运行评价变频调速的节能应用,强化泵机系统的可靠性,优化变频调速的应用。该火电厂将变频调速应用到泵机运行中,相比前期能耗降低了30%,体现变频调速在泵机中的节能作用。

3 变频调速在电厂节能中的效益

变频调速是电厂节能中不可缺少的部分,现代电厂运行的过程中,积极推行变频调速节能方式,最大程度地发挥变频调速的节能效益。根据变频调速的应用,分析其在电厂中的节能效益。

3.1 节能效益

节能效益是指电厂在变频调速的作用下降低了能源消耗量,合理地控制各项设备的能源消耗,防止电厂设备始终保持额定的运行状态。我国80%的电厂中实施了变频调速节能,有效控制电厂机组的能源消耗,据统计,变频调速状态下的电厂运行,节能消耗高达72.3%,节电量达到31.3万kWh,积极推进变频调速在电厂节能中的应用,改善电厂节能运行的效益状态。

3.2 经济效益

经济效益是指电厂节能中的成本控制,变频调速直接降低电厂运行中的能耗,间接减少了电厂运行中的成本投入,尤其是电能成本。普通电厂经过变频调速节能应用后,电费节约达16.5万,而且保护了电厂的运行设备,节约了设备更新方面的成本费用,促使变频调速在电厂中显示出高效的经济效益。

4 结语

我国电厂运行中的能耗居高不下,需积极执行节能降耗的途径,促使电厂运行达到节能的标准。近几年,变频调速在电厂节能中占有很大的影响比重,越来越多的电厂注重变频调速的应用,通过变频调速控制电厂运行过程,全面推进节能工作的进行,体现变频调速在电厂节能中的应用效益,进而完善电厂的节能运行。

参考文献

[1] 李林.变频调速在电厂节能中的应用[J].资源节约与环保,2013,(8).

[2] 贺俊.变频调速在电厂节能中的应用[J].露天采矿技术,2014,(8).

[3] 闫逢吉.浅谈变频调速在电厂节能中的应用[J].能源与节能,2012,(2).

(责任编辑:黄银芳)

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