火力發(fā)電廠輔機(jī)節(jié)能改造的必要性進(jìn)行了論述，通過電機(jī)調(diào)速技術(shù)在勝利發(fā)電廠循環(huán)水泵和-次風(fēng)機(jī)技術(shù)改造的實(shí)際應(yīng)用，說明輔機(jī)節(jié)能改造是火電廠降低廠用電率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排-個重要途徑。

前 言  我-目前以火力發(fā)電為主，裝機(jī)容量約占75%。火電廠的各類輔機(jī)設(shè)備中，風(fēng)機(jī)和水泵是主要的耗能設(shè)備，而且風(fēng)機(jī)、水泵的流量隨著機(jī)組的負(fù)荷變化必須實(shí)時調(diào)節(jié)，其流量調(diào)節(jié)的方式多為節(jié)流調(diào)節(jié)。由于這種調(diào)節(jié)方式僅是改變了通道的通流阻抗，而電動機(jī)的輸出功率并沒有多-改變，浪費(fèi)了-量的電能，所以火力發(fā)電廠風(fēng)機(jī)、水泵蘊(yùn)藏著巨-的節(jié)能潛力。隨著電力行業(yè)的發(fā)展，降低廠用電率，降低發(fā)電成本，提-上網(wǎng)電價的競爭力，綠色運(yùn)行，清潔生產(chǎn)已成為各火電廠努力追求的經(jīng)濟(jì)和社會目標(biāo)。在這種形勢下，研究風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載采用調(diào)速驅(qū)動來替代原有的節(jié)流調(diào)節(jié)已成為火電廠實(shí)現(xiàn)節(jié)能，提-經(jīng)濟(jì)性的有效途徑。從 圖1可以看出在同樣的工況下節(jié)流控制比調(diào)速控制功率消耗要-得多。



循環(huán)泵和-次風(fēng)機(jī)節(jié)能改造
目前-內(nèi)外對風(fēng)機(jī)、水泵電動機(jī)調(diào)速有多種方法，主要有變-調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速、滑差調(diào)速、液力耦合器調(diào)速、串-調(diào)速、-頻斬波調(diào)速、變頻調(diào)速等。勝利發(fā)電廠二期機(jī)組的循環(huán)泵和-次風(fēng)機(jī)節(jié)能潛力較-，我們結(jié)合設(shè)備投資費(fèi)用，節(jié)電效果（運(yùn)行費(fèi)用），安全性、可靠性等幾個方面的比較，擬分別對循環(huán)泵、-次風(fēng)機(jī)實(shí)施變-調(diào)速和內(nèi)反饋式斬波調(diào)速技術(shù)改造。
循環(huán)水泵
改造必要性勝利發(fā)電廠二期2×300MW機(jī)組，單機(jī)配置2臺循環(huán)水泵，循環(huán)水泵電機(jī)由于受循環(huán)水泵的運(yùn)行效率，不同季節(jié)對凝汽器冷卻水量的變化，以及循環(huán)水泵運(yùn)行可靠性等因素的影響，循環(huán)水泵運(yùn)行效率低、電耗-，制約著經(jīng)濟(jì)性的提-。機(jī)組供熱期間循環(huán)水系統(tǒng)能耗過-，且循環(huán)水量過-造成循環(huán)水溫偏低，易造成水塔填料損壞、凝結(jié)水過冷度-等不利因素。因此，原有循環(huán)水泵配置和運(yùn)行方式不僅影響了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，還給設(shè)備的可靠運(yùn)行帶來-脅，需對其進(jìn)行節(jié)能改造。
變-調(diào)速原理
三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為n=(1-S)。
其中n為轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，f為電機(jī)供電電源頻率，p為繞制電機(jī)已確-的-對數(shù)，s為轉(zhuǎn)差率（s= ，n0是電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速，又稱為同步轉(zhuǎn)速）。
據(jù)此公式知，可以通過改變-子繞組的-對數(shù)P來調(diào)節(jié)三相異步鼠籠式電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。
變-調(diào)速要求拖動電動機(jī)必須是專門的變-電動機(jī)。電動機(jī)的-對數(shù)可成倍比地改變(如2/4-，4/8-)；也有非倍比的雙速電動機(jī)（如4/6-，6/8-）或三速電動機(jī)（如4/6/8），這時電動機(jī)裝有兩套-子繞組。變-調(diào)速是鼠籠式異步電動機(jī)的應(yīng)用調(diào)速法，而電動機(jī)的-對數(shù)P只能按整數(shù)變化，所以變-調(diào)速是有-調(diào)速。
循環(huán)水泵改造方案
將二期機(jī)組的各1臺循環(huán)水泵電機(jī)改造為雙速電機(jī)，-換舊線圈，新線圈用于變-的相關(guān)繞組用引線引入調(diào)速接線盒，-、低速的切換時通過改變裝在電機(jī)外殼上的調(diào)速接線盒里變-接線板連接方式來實(shí)現(xiàn)。
-次風(fēng)機(jī)
2.2.1改造必要性
勝利發(fā)電廠二期2×300MW機(jī)組，每臺鍋爐配置兩臺-次風(fēng)機(jī)，-次風(fēng)機(jī)為離心式風(fēng)機(jī)，在風(fēng)機(jī)葉輪前的入口附近設(shè)置了-組可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)角的靜導(dǎo)葉擋板，借助改變導(dǎo)葉擋板開度的-小來調(diào)節(jié)流量，調(diào)整區(qū)間通常在30％～40％之間。-次風(fēng)機(jī)單臺年均耗電量為509×104kW•h，年平均有效負(fù)荷率約為51%，供熱期間因鍋爐熱負(fù)荷較重，負(fù)荷率略有增加，全年平均變化不-。
2.2.2內(nèi)反饋式斬波調(diào)速原理
內(nèi)反饋式斬波調(diào)速是在串-調(diào)速的工作原理上的提升和改進(jìn)，其區(qū)別只是將逆變變壓器去除，而在電動機(jī)-子繞組線槽內(nèi)又加了-個-立的三相調(diào)節(jié)繞組，這樣在同--子鐵芯中的-子原繞組和該三項(xiàng)調(diào)節(jié)繞組便代替了外接的逆變變壓器，從而使系統(tǒng)-加簡潔?？煞奖銓?shí)現(xiàn)與DCS系統(tǒng)連接。
2.2.3 -次風(fēng)機(jī)改造方案
將原鼠籠式電機(jī)-換為內(nèi)反饋繞線電動機(jī)，對電機(jī)平臺做相應(yīng)改動；新增1套斬波內(nèi)饋調(diào)速裝置，包括1臺控制柜、1臺功率柜和1臺水阻柜，放置于就近的現(xiàn)有配電間；電機(jī)原6kV電纜不做變動，新增加四路動力電纜，-路至繞線式轉(zhuǎn)子，-路至電機(jī)內(nèi)反饋繞阻，-路為調(diào)速裝置用380V三相四線電源，-路為調(diào)速裝置用220V直流電源；新增部分控制電纜和I/O-，對熱工控制系統(tǒng)做相應(yīng)改動。
2.3 改造后效益評估
改造后循環(huán)水泵電機(jī)功率由1600kW下降到1250kW。改造前，春、夏、秋季2臺循環(huán)水泵耗電量為(1600+1600)×4000=1280×104 kW•h；冬季1臺水泵-速運(yùn)行1600×2000=320×104 kW•h。改造前單臺機(jī)組循環(huán)水泵年耗電量合計(jì)為1280+320=1600×104 kW•h。 改造后夏季2臺水泵耗電量為(1600+1600)×2300=736×104kW•h；初春、深秋2臺循環(huán)水泵 耗電量為(1600+1250)×1200=342×104 kW•h；冬季1臺循環(huán)水泵耗電量為1250×2500=312.5×104 kW•h。改造后單臺機(jī)組循環(huán)水泵年耗電量為736+342+312.5=1390.5×104 kW•h。改造后單臺機(jī)組年節(jié)省電量為1600-1390.5=209.5×104 kW•h。
改造前-次風(fēng)機(jī)電機(jī)功率消耗約為額-值的51%，與-次風(fēng)機(jī)年平均負(fù)荷率相符。實(shí)施內(nèi)反饋-頻斬波調(diào)速后，功率消耗約為額-值的9%，考慮調(diào)速裝置自身還要消耗1%的電量，節(jié)電率約41%，單臺-次風(fēng)機(jī)年節(jié)電量為208.69×104 kW•h，2臺-次風(fēng)機(jī)合計(jì)年節(jié)電量為417.38×104 kW•h。
-語
勝利發(fā)電廠通過采用電機(jī)調(diào)速技術(shù)對二期300MW機(jī)組的循環(huán)泵和-次風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)能改造，結(jié)合運(yùn)行方式的-化，單臺機(jī)組每年可減少耗電600多萬千瓦時，節(jié)能效果顯著。因此，應(yīng)結(jié)合機(jī)組運(yùn)行方式以及泵與風(fēng)機(jī)等輔機(jī)節(jié)能潛力，選擇合理電機(jī)調(diào)速技術(shù)，是火電廠降低廠用電率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排-個重要途徑。