摘要：本文根據(jù)發(fā)電廠各種高壓輔機(jī)的實(shí)際運(yùn)行工況，逐一進(jìn)行了節(jié)能改造方案分析，并指出了變頻器選型和改造工程的實(shí)施原則。 關(guān)鍵詞：發(fā)電廠　風(fēng)機(jī)　水泵　變頻調(diào)速　節(jié)能運(yùn)行 Abstract：This paper analyses the technical scheme of energy saving accroding to the actual operation circumstanses of each high voltage auxiliary electromotor in power plant. It also points out the concrete rule to choosethe inverter’s type and innovative engine. Key words：Power plant . Fan . Water Pump . Variable frequency and speed . Energy Saving 1、前 言 風(fēng)機(jī)和水泵在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的數(shù)量眾多，分布面極廣，耗電量巨大。據(jù)有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)，全國(guó)風(fēng)機(jī)、水泵電動(dòng)機(jī)裝機(jī)總?cè)萘考s35000MW，耗電量約占全國(guó)電力消耗總量的40％左右、目前，風(fēng)機(jī)和水泵運(yùn)行中還有很大的節(jié)能潛力，其潛力挖掘的焦點(diǎn)是提高風(fēng)機(jī)和水泵的運(yùn)行效率。據(jù)估計(jì)，提高風(fēng)機(jī)和水泵系統(tǒng)運(yùn)行效率的節(jié)能潛力可達(dá)300～500億kW.h/年，相當(dāng)于6～10個(gè)裝機(jī)容量為1000MW級(jí)的大型火力發(fā)電廠的年發(fā)電總量。 在火力發(fā)電廠中，風(fēng)機(jī)和水泵也是最主要的耗電設(shè)備，且容量大、耗電多。加上這些設(shè)備都是長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行和常常處于低負(fù)荷及變負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，其節(jié)能潛力則更加巨大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)火力發(fā)電廠下述八種風(fēng)機(jī)和水泵：送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、排粉風(fēng)機(jī)、鍋爐給水泵，循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、灰漿泵配套電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛?5000MW，年總用電量為520億KW.h，占全國(guó)火電發(fā)電量的5.8％。發(fā)電廠鋪機(jī)電動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，直接關(guān)系到廠用電率的高低。隨著電力行業(yè)改革的不斷深化，廠網(wǎng)分家，竟價(jià)上網(wǎng)等政策的逐步實(shí)施，降低廠用電率，降低發(fā)電成本提高電價(jià)競(jìng)爭(zhēng)力，已成為各發(fā)電廠努力追求的經(jīng)濟(jì)目標(biāo) 。 我國(guó)火電機(jī)組的平均煤耗為400g／KW.h，比發(fā)達(dá)國(guó)家高70～100g／kW.h，而廠用電率的高低是影響供電煤耗和發(fā)電成本的主要因素之一。國(guó)產(chǎn)300MW／機(jī)組的廠用電率平均為4.7％，而進(jìn)口（GE公司）機(jī)組為3.81％。國(guó)產(chǎn)機(jī)組比進(jìn)口機(jī)組約高20％左右。國(guó)產(chǎn)機(jī)組廠用電率偏高的原因主要是輔機(jī)電動(dòng)機(jī)在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面存在問(wèn)題和差距。 國(guó)外火電廠的風(fēng)機(jī)和水泵已紛紛增設(shè)調(diào)速裝置，而目前我國(guó)火電廠中除少量采用汽動(dòng)給水泵，液力耦合器及雙速電機(jī)外，其他風(fēng)機(jī)和水泵基本上都采用定速驅(qū)動(dòng)。這種定速驅(qū)動(dòng)的泵，由于采用出口閥，風(fēng)機(jī)則采用入口風(fēng)門調(diào)節(jié)流量，都存在嚴(yán)重的節(jié)流損耗。尤其在機(jī)組變負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，由于風(fēng)機(jī)和水泵的運(yùn)行偏離高效點(diǎn)，使運(yùn)行效率降低。調(diào)查表明：我國(guó)50MW以上機(jī)組鍋爐風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率低于70％的占一半以上，低于50％的占20％左右。由于目前普遍的機(jī)組負(fù)荷偏低，風(fēng)機(jī)的效率就更低，有的甚至不到30％，結(jié)果是白白地浪費(fèi)掉大量的電能，已經(jīng)到了非改不可的地步。 2.風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速應(yīng)用情況 風(fēng)機(jī)是火力發(fā)電廠重要的輔助設(shè)備之一，鍋爐的四大風(fēng)機(jī)（送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)或排粉風(fēng)機(jī)和煙氣再循環(huán)風(fēng)機(jī)）的總耗電量約占機(jī)組發(fā)電量的2％左右。隨著火電機(jī)組容量的提高，電站鍋爐風(fēng)機(jī)的容量也在不斷增大，如國(guó)產(chǎn)200MW機(jī)組，風(fēng)機(jī)的總功率6440kW，占機(jī)組容量的3％以上。因此，提高風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率對(duì)降低廠用電率具有重要的作用。送風(fēng)機(jī)是用來(lái)給鍋爐燃燒提供空氣（氧氣）的輔機(jī)設(shè)備，引風(fēng)機(jī)則是將鍋爐燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)除塵裝置后排向煙道的輔機(jī)設(shè)備，二者都是電站鍋爐的主要輔機(jī)設(shè)備。一般200MW以下機(jī)組配置帶有入口導(dǎo)向葉片的送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，如125MW機(jī)組配置600kW送風(fēng)機(jī)兩臺(tái)和800kW引風(fēng)機(jī)兩臺(tái)；300MW機(jī)組則采用動(dòng)葉可調(diào)的送風(fēng)機(jī)（1800kW）兩臺(tái)和靜葉可調(diào)的引風(fēng)機(jī)（2200kW）兩臺(tái)送風(fēng)機(jī)用來(lái)保證合理的風(fēng)煤配比，從而控制煙氣的含氧量和灰粉可然物的比例；引風(fēng)機(jī)則用來(lái)調(diào)整鍋爐爐膛負(fù)壓的穩(wěn)定。由于機(jī)組的負(fù)荷經(jīng)常變化，為了保證鍋爐的燃燒和負(fù)壓的穩(wěn)定，需要及時(shí)調(diào)整送、吸風(fēng)量和煤粉量。在200MW及以下機(jī)組，一般采用調(diào)整入口導(dǎo)向葉片的角度（風(fēng)門開(kāi)度）的方式來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量，這種風(fēng)門調(diào)節(jié)的截流損耗一般為30％Pe（額定容量）。在300MW及以上機(jī)組，則采用調(diào)節(jié)動(dòng)、靜葉片的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方式的截流損耗也在20％Pe左右。如果采用變頻調(diào)速改造，將完全消除風(fēng)門和葉片的截流損耗。 我國(guó)電站風(fēng)機(jī)雖巳普遍采用了高效離心風(fēng)機(jī)，但實(shí)際運(yùn)行效率并不高，其主要原因之一是風(fēng)機(jī)的調(diào)速性能差，二是運(yùn)行點(diǎn)偏離風(fēng)機(jī)的最高效率點(diǎn)。我國(guó)現(xiàn)行的火電設(shè)計(jì)規(guī)程SDJ—79規(guī)定，燃煤鍋爐的送、引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量裕度分別為5％和5％～10％，風(fēng)壓裕度分別為10％和10％～15％。這是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)過(guò)程中，很難準(zhǔn)確地計(jì)算出管網(wǎng)的阻力，并考慮到長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生的各種問(wèn)題，通?？偸前严到y(tǒng)的最大風(fēng)量和風(fēng)壓富裕量作為選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)的設(shè)計(jì)值。但風(fēng)機(jī)的型號(hào)和系列是有限的，往往在選用不到合適的風(fēng)機(jī)型號(hào)時(shí)，只好往大機(jī)號(hào)上靠。這樣，電站鍋爐送引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓富裕度達(dá)20％～30％是比較常見(jiàn)的。 一般在鍋爐風(fēng)機(jī)容量設(shè)計(jì)時(shí)，單側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)具備帶75％負(fù)荷運(yùn)行的能力，這主要是從機(jī)組運(yùn)行的安全性出發(fā)的；當(dāng)失去一側(cè)送引風(fēng)機(jī)時(shí)，機(jī)組還能帶75％的負(fù)荷運(yùn)行。所以當(dāng)雙側(cè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行，機(jī)組帶滿負(fù)荷時(shí)，送引風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)余量在20～30％左右，風(fēng)門開(kāi)度一般為50～60%,這也是從風(fēng)門調(diào)節(jié)的靈敏度來(lái)考慮的。這就為風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速節(jié)能改造造就了巨大的潛力，即使在機(jī)組滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，也有20～30%的節(jié)電率。 電站鍋爐風(fēng)機(jī)的風(fēng)量與風(fēng)壓的富裕度以及機(jī)組的調(diào)峰運(yùn)行導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)與設(shè)計(jì)高效點(diǎn)相偏離，從而使風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率大幅度下降。一般情況下，采用風(fēng)門調(diào)節(jié)的風(fēng)機(jī)，在兩者偏離10％時(shí)，效率下降8％左右；偏離20％時(shí)，效率下降20％左右；而偏離30％時(shí)，效率則下降30％以上。對(duì)于采用調(diào)節(jié)門調(diào)節(jié)風(fēng)量的風(fēng)機(jī)，這是一個(gè)固有的不可避免的問(wèn)題。可見(jiàn)，鍋爐送、引風(fēng)機(jī)的用電量中，很大一部分是因風(fēng)機(jī)的型號(hào)與管網(wǎng)系統(tǒng)的參數(shù)不匹配及調(diào)節(jié)方式不當(dāng)而被調(diào)節(jié)門消耗掉的。因此，改進(jìn)離心風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)方式是提高風(fēng)機(jī)效率，降低風(fēng)機(jī)耗電量的最有效途徑。 按照流體機(jī)械的相似定律，風(fēng)機(jī)、水泵的流量Q、壓頭（揚(yáng)程）H、軸功率P與轉(zhuǎn)速n之間有如下比例關(guān)系： Q[SUB]1[/SUB] /Q[SUB]2[/SUB]=n[SUB]1[/SUB]/n[SUB]2[/SUB]; H[SUB]1[/SUB]/H[SUB]2[/SUB]=（ n[SUB]1[/SUB]/n[SUB]2[/SUB]）[SUP]2[/SUP] ; P[SUB]1[/SUB]/P[SUB]2[/SUB]=（ n[SUB]1[/SUB]/n[SUB]2[/SUB]）[SUP]3[/SUP] 離心式風(fēng)機(jī)在變速調(diào)節(jié)的過(guò)程中，如果不考慮管道系統(tǒng)阻力R的影響，且風(fēng)壓H隨流量Q成平方規(guī)律變化，則風(fēng)機(jī)的效率可在一定的范圍內(nèi)保持最高效率不變（只有在負(fù)荷率低于80％時(shí)才略有下降）。圖1示出了離心式風(fēng)機(jī)不同調(diào)節(jié)方式耗電特性比較，圖2示出了采用風(fēng)門調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式時(shí)，風(fēng)機(jī)的效率—流量曲線。 由圖2可知：在風(fēng)機(jī)的風(fēng)量由100％下降到50％時(shí)，變速調(diào)節(jié)與風(fēng)門調(diào)節(jié)方式相 比，風(fēng)機(jī)的效率平均高出30％以上。因而，從節(jié)能的觀點(diǎn)來(lái)看，變速調(diào)節(jié)方式為最佳 調(diào)節(jié)方式。發(fā)電廠輔機(jī)采用定速驅(qū)動(dòng)時(shí)，風(fēng)機(jī)靠風(fēng)門調(diào)節(jié)，水泵則靠閥門開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié) 流量，除產(chǎn)生大量的節(jié)流損耗外，反應(yīng)速度慢，導(dǎo)致鍋爐的燃燒自動(dòng)無(wú)法投入，因而 機(jī)組的協(xié)調(diào)控制無(wú)法投入，機(jī)組無(wú)法響應(yīng)負(fù)荷的動(dòng)態(tài)變化。輔機(jī)采用調(diào)速驅(qū)動(dòng)后，機(jī) 組的可控性提高了，響應(yīng)速度加快，控制精度也提高了。從而使整個(gè)機(jī)組的控制性能 大大改善，不但改善了機(jī)組的運(yùn)行狀況，還可以大大節(jié)約燃料，進(jìn)一步節(jié)約能源。同時(shí)，采用變速調(diào)節(jié)以后，可以有效地減輕葉輪和軸承的磨損，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，降低噪聲，大大改善起動(dòng)性能。工藝條件的改善也能夠產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 鍋爐送引風(fēng)機(jī)是目前火電廠中應(yīng)用高壓變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行節(jié)能改造的首選和主要對(duì)象，尤以引風(fēng)機(jī)為多，全國(guó)已超過(guò)300套。一般是一臺(tái)鍋爐四臺(tái)送引風(fēng)機(jī)同時(shí)上變頻調(diào)速，或者只上兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)。其拖動(dòng)功率一般為315～2500KW，電壓等級(jí)為6KV.10KV。其原因主要是風(fēng)機(jī)的節(jié)能潛力大，調(diào)速范圍寬，且其功率等級(jí)決定了使用高壓變頻改造時(shí)其技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性能都較好，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)的一拖一帶工頻旁路方案。（圖3） 3、水泵變頻調(diào)速應(yīng)用情況 火力發(fā)電機(jī)組必須配備的水泵主要有鍋爐給水泵、循環(huán)水泵和凝結(jié)水泵，其次還有射水泵、低壓加熱器疏水泵、熱網(wǎng)水泵、冷卻水泵、灰漿泵、軸封水泵、除鹽水泵、清水泵、過(guò)濾器反洗泵、生活水泵、消防水泵和補(bǔ)給水泵等。這些水泵數(shù)量多，總裝機(jī)容量大：50MW火電機(jī)組的主要配套水泵的總裝機(jī)容量為6430KW，占機(jī)組容量的12。86％；100MW機(jī)組為10480kW／，占10。48％；200MW機(jī)組為15450KW，占7。73％。100MW機(jī)組主要配套水泵的總耗電量約占全部廠用電量的70％左右。由此可見(jiàn)，水泵確實(shí)是火力發(fā)電廠中耗電量最大的一類輔機(jī)。因此，提高水泵的運(yùn)行效率，降低水泵的電耗對(duì)降低廠用電率具有舉足輕重的意義。 與風(fēng)機(jī)一樣，由于設(shè)計(jì)中層層加碼，留有過(guò)大的富裕量，造成大馬拉小車之外，由于采用節(jié)流調(diào)節(jié)，為滿足生產(chǎn)工藝上的要求，造成更大的能源浪費(fèi)現(xiàn)象。 3.1給水泵 一般200MW以下單元機(jī)組配置3臺(tái)50％容量的電動(dòng)給水泵，正常工作時(shí)兩臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。300MW以上的單元機(jī)組配置50％容量的汽動(dòng)泵兩臺(tái)或100％容量的汽動(dòng)泵一臺(tái)和50％容量的電動(dòng)泵一臺(tái)，正常工作時(shí)汽動(dòng)泵運(yùn)行，電動(dòng)泵作為起動(dòng)時(shí)使用和備用。 一臺(tái)200MW發(fā)電機(jī)組的電動(dòng)給水泵，其電動(dòng)機(jī)功率達(dá)5000ｋW，水泵的出口壓力與正常的汽包壓力之間的差別如此之大（8.5MPa）原因有兩個(gè)： （1） 鍋爐檢修以后打水壓試驗(yàn)的需要； （2） 為給水調(diào)節(jié)閥前提供較大的壓力，以提高汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)的反應(yīng)速度，提高水位調(diào)節(jié)品質(zhì)的需要。 如此大的截流損耗，造成大量的能源浪費(fèi)。若采用變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)，則可用改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)滿足不同的給水要求，不僅避免了調(diào)節(jié)閥的截流損耗，達(dá)到了節(jié)能的目的，同時(shí)以調(diào)速的方式改變給水流量的響應(yīng)速度遠(yuǎn)比改變閥門開(kāi)度來(lái)的快，從而改善了鍋爐給水調(diào)節(jié)性能。 中、小型熱電廠鍋爐給水多采用母管制給水系統(tǒng)，給水泵多為定速運(yùn)行，鍋爐汽包水位靠自動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，屬節(jié)流調(diào)節(jié)，存在節(jié)流損耗。運(yùn)行中的熱電廠，除冬季供暖期熱電負(fù)荷較高外，大多數(shù)參與調(diào)峰，且峰谷差較大，給水量也相應(yīng)變化較大，母管制給水系統(tǒng)采用給水泵臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)法，給水泵隨著負(fù)荷的變化頻繁起停，造成給水母管壓力變化較大。負(fù)荷越小母管壓力越高，鍋爐自動(dòng)給水調(diào)節(jié)閥開(kāi)度越小，其節(jié)流損耗就越大。 若對(duì)母管制給水系統(tǒng)中的部分給水泵采用變頻調(diào)速改造，讓工頻定速泵與變頻調(diào)速泵并列運(yùn)行，共同維持母管壓力恒定，工頻定速泵對(duì)應(yīng)最佳工作點(diǎn)帶固定流量，變頻調(diào)速泵對(duì)應(yīng)工作點(diǎn)調(diào)節(jié)給水流量。工頻定速泵的特性曲線與設(shè)定母管壓力的交點(diǎn)即是工頻定速泵的工作點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)的流量即是定速泵流量：對(duì)應(yīng)變頻調(diào)速泵轉(zhuǎn)速的特性曲線與設(shè)定母管壓力的交點(diǎn)即為變頻調(diào)速泵的工作點(diǎn)，其對(duì)應(yīng)的流量即為調(diào)速泵的流量。工頻定速泵與變頻調(diào)速泵的流量之和即為總的給水流量。調(diào)速泵的比例越大，調(diào)節(jié)越靈敏，母管壓力越穩(wěn)定。 工頻定速運(yùn)行的給水系統(tǒng)，母管壓力是隨負(fù)荷的變化而變化的，其變動(dòng)范圍一般為2—3MPa，母管制給水系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)速改造的目的，就是在實(shí)現(xiàn)給水母管恒壓運(yùn)行的同時(shí)，最大限度地降低給水泵單耗，為此需要確定并列運(yùn)行給水泵的最佳工作點(diǎn)。工頻定速泵的最佳工作點(diǎn)，就是其額定工況點(diǎn)，在額定工況點(diǎn)工作的定速泵其效率最高，調(diào)速泵保持這一壓力運(yùn)行，進(jìn)行給水量的調(diào)節(jié)，工況最佳，單耗最低。值得注意的是一定要做到確保其工作點(diǎn)流量大于調(diào)速泵最低流量以避免調(diào)速泵的汽蝕。 調(diào)速泵不僅自身通過(guò)調(diào)速而節(jié)能，同時(shí)由于調(diào)速泵穩(wěn)定了母管壓力，使工頻定速泵工作在最佳工作點(diǎn)，提高了定速泵的效率而節(jié)能。母管制給水系統(tǒng)最經(jīng)濟(jì)的工作點(diǎn)，應(yīng)該是保證安全上水條件下的最低揚(yáng)程，這樣也同時(shí)減少了給水調(diào)節(jié)閥的節(jié)流損耗，這在工頻定速運(yùn)行方式下是難以做到的。 給水泵號(hào)稱火電機(jī)組的“心臟”,可見(jiàn)其在火電機(jī)組安全運(yùn)行中有舉足輕重的作用。所以給水泵的變頻調(diào)速節(jié)能改造。雖有巨大的節(jié)能潛力，但是由于：（1）.可靠性要求高（2）.功率等級(jí)高的原因，目前的高壓變頻器還不能滿足大型機(jī)組給水泵調(diào)速改造的要求，所以國(guó)內(nèi)火電廠只在中小容量的少數(shù)機(jī)組上使用。例如大慶新華電廠在100MW調(diào)峰機(jī)組的2300ｋW給水泵上采用了美國(guó)羅賓康公司的“完美無(wú)諧波”變頻器，牡丹江第二發(fā)電廠2330ｋW給水泵上采用了美國(guó)洛克韋爾（AB）公司的變頻器，和廈門電廠450ｋW給水泵采用了國(guó)產(chǎn)利德華福公司單元串聯(lián)多電平高壓變頻器實(shí)現(xiàn)了變頻調(diào)速節(jié)能改造。 而國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家則把鍋爐給水泵傳動(dòng)系統(tǒng)作為推廣應(yīng)用變頻調(diào)速節(jié)能改造的主要對(duì)象之一，其原因是（1）節(jié)能潛力大，（2）功率大。其系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用標(biāo)準(zhǔn)的一拖一帶工頻旁路的方案（見(jiàn)圖3）。 3.2循環(huán)水泵 循環(huán)水泵是為汽輪機(jī)組凝汽器提供冷卻水的重要鋪機(jī)設(shè)備，一般單元機(jī)組設(shè)置3臺(tái)循環(huán)水泵，運(yùn)行方式：一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)備用、一臺(tái)檢修，定期切換運(yùn)行。如果循環(huán)水泵同時(shí)停運(yùn)，必然導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)，甚至可能造成汽輪機(jī)化瓦等惡性事故。隨著機(jī)組負(fù)荷和季節(jié)的變化，為了保證機(jī)組在合理的經(jīng)濟(jì)真空值運(yùn)行，需要的冷卻水量是變化的。通常冬季單臺(tái)泵運(yùn)行流量偏大，夏季單臺(tái)泵流量不足，需要兩臺(tái)泵運(yùn)行，而兩臺(tái)泵的流量又過(guò)大。目前國(guó)內(nèi)中等以上容量的機(jī)組也有采用調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)冷卻水流量調(diào)節(jié)的，這種調(diào)節(jié)方式控制的汽輪機(jī)真空度不穩(wěn)定，不能保證汽輪機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，尤其在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，閥門的節(jié)流損耗大，泵的運(yùn)行效率也很低。 若進(jìn)行變頻調(diào)速改造，既可節(jié)能降耗，又能根據(jù)機(jī)組負(fù)荷和季節(jié)的變化調(diào)節(jié)冷卻水的流量，達(dá)到汽輪機(jī)最有利真空的控制目的，實(shí)現(xiàn)了汽輪機(jī)真空度的高精度控制和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。且運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高，同時(shí)還可以消除管路的虹吸現(xiàn)象。但要保證機(jī)組安全運(yùn)行的最小流量，避免出現(xiàn)凝汽器水側(cè)不滿水造成干燒以及冷油器、沖灰水缺水的現(xiàn)象。 目前汽輪機(jī)的真空度主要是靠調(diào)節(jié)冷卻水的流量來(lái)控制的，但是當(dāng)冷卻水流量增加使真空度提高的同時(shí)，循環(huán)水泵的投資及運(yùn)行電耗將大幅增加。 為提高機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性， 所以真空度提高汽輪機(jī)功率的增量△N 1應(yīng)大于為增加循環(huán)水量所多消耗的功率△N 2，顯然，汽輪機(jī)的最有利真空Peco（經(jīng)濟(jì)真空）應(yīng)位于凈增功率△N＝△N 2-△N 1的最大值處，此時(shí)汽輪機(jī)工作在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式，如圖4所示。 圖4中Dw為冷卻水量，P為汽輪機(jī)的凝汽器真空，△N為功率差值， △N在冷卻水量比較小的時(shí)候隨冷卻水量的增大而增加，到a點(diǎn)達(dá)到最大，如果再進(jìn)一步增大冷卻水流量， △N反而開(kāi)始減小，直至為零。但到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，汽輪機(jī)的膨脹能力已達(dá)到極限，汽輪機(jī)功率不會(huì)再增加，c點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的真空成為極限真空。從圖4中可以看出，由a點(diǎn)引等水量線與凝汽器壓力線相交的b點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的真空度Peco就是最有利真空，a點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的冷卻水量Deco就是最佳冷卻水量。通過(guò)確定汽輪機(jī)的最有利真空，并以此為依據(jù)來(lái)控制冷卻水流量，使汽輪機(jī)的排氣壓力盡量維持最有利真空位置，以保證機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 單元機(jī)組三臺(tái)循環(huán)水泵采用一臺(tái)高壓變頻器，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用一拖三帶工頻旁路方案：考慮到循環(huán)水泵的檢修和循環(huán)工作，保證始終有一臺(tái)泵調(diào)速工作。冬季和低負(fù)荷時(shí)一臺(tái)泵調(diào)速工作，以調(diào)節(jié)冷卻水流量，夏季高負(fù)荷時(shí)一臺(tái)泵接到工頻電網(wǎng)定速工作，帶固定流量，另一臺(tái)泵變頻器驅(qū)動(dòng)，調(diào)節(jié)冷卻水流量。 南方電廠和北方電廠的循環(huán)水泵是不一樣的。在南方，由于江、河、湖泊的水源充足，一般循環(huán)水多采用直排式：由江河中抽上來(lái)，進(jìn)入汽輪機(jī)凝汽器，經(jīng)熱交換后直接排向江河，落差比較小因而循環(huán)水泵的調(diào)速范圍比較大（但循環(huán)水泵的揚(yáng)程也較?。?。在北方，由于水源緊張，冷卻水要循環(huán)使用。每臺(tái)機(jī)組建一座冷卻水塔，一條壓力循環(huán)水管，一條雙孔自流水溝。經(jīng)凝汽器熱交換后的熱水由循環(huán)水泵壓入水塔頂，從塔中經(jīng)蜂窩材料噴淋而下，再進(jìn)入凝汽器循環(huán)使用。一般水塔高程在70～80米左右，循環(huán)水泵調(diào)速后的出口揚(yáng)程有個(gè)最低值，這就限制了循環(huán)水泵的調(diào)速范圍，因?yàn)檠h(huán)水泵出口揚(yáng)程的余量并不大，調(diào)速后循環(huán)水泵的出口揚(yáng)程若小于水塔高程，冷卻水就會(huì)打不進(jìn)水塔去，循環(huán)水泵就不能正常工作。 3.3凝結(jié)水泵 在汽輪機(jī)中作完功的蒸汽經(jīng)凝汽器凝結(jié)成水，稱為凝結(jié)水。為了防止鍋爐和汽輪機(jī)潔垢，進(jìn)入鍋爐的水是要進(jìn)行嚴(yán)格的軟化處理的，成本很貴，因而作完功的凝結(jié)水要經(jīng)過(guò)除氧和加熱器后重新進(jìn)入鍋爐使用。火電機(jī)組的凝結(jié)水泵就是完成這項(xiàng)工作的重要鋪機(jī)設(shè)備，一般一臺(tái)機(jī)組設(shè)計(jì)二臺(tái)110％容量的凝結(jié)水泵，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用；大機(jī)組采用三臺(tái)泵，二臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，每臺(tái)泵的出力均為55％額定容量，目前存在的問(wèn)題是： （1）由于凝結(jié)水泵定速運(yùn)行，靠出口調(diào)節(jié)門的節(jié)流控制，節(jié)流量大，出口壓力高，經(jīng)常發(fā)生泵的法蘭大量漏水造成熱量和水量的大量流失，地面污染，導(dǎo)致不能正常運(yùn)行甚至損壞泵。 （2）電動(dòng)調(diào)節(jié)門是電動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，線性度差，存在調(diào)節(jié)滯后，調(diào)節(jié)品質(zhì)差的問(wèn)題影響了調(diào)節(jié)水位的穩(wěn)定性。經(jīng)常出現(xiàn)無(wú)水位運(yùn)行狀態(tài)，導(dǎo)致泵的嚴(yán)重汽蝕；因?yàn)槟Y(jié)水泵是立式泵，水泵軸向串動(dòng)嚴(yán)重，電流晃動(dòng)大，軸承損壞，疏水管道震動(dòng)和泄漏等故障，增加了泵的維護(hù)工作量，經(jīng)常要倒泵，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全運(yùn)行。 （3）由于采用定速泵出口調(diào)節(jié)門節(jié)流調(diào)節(jié)方式，無(wú)法穩(wěn)定控制凝汽器熱井水位，熱井水位忽高忽低，運(yùn)行人員操作頻繁，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。 凝結(jié)水泵采用變頻調(diào)速改造后，除了顯著的節(jié)能效果外，還可收到改善工藝控制的效果，提高機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。凝結(jié)水泵電動(dòng)機(jī)的功率范圍是500～1500KW，采用高壓變頻改造比較合算。因?yàn)槟Y(jié)水泵一用一備，采用一臺(tái)高壓變頻器一拖二方案較為經(jīng)濟(jì)，但倒泵時(shí)要停變頻器。在經(jīng)費(fèi)允許的情況下，也可采用兩臺(tái)高壓變頻器一拖一的方案；一臺(tái)調(diào)速泵運(yùn)行，另一臺(tái)調(diào)速泵備用，當(dāng)一臺(tái)調(diào)速泵的開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)另一臺(tái)調(diào)速泵自動(dòng)投入運(yùn)行，以確保機(jī)組的安全運(yùn)行。 1.4.灰漿（渣）泵 灰漿（渣）泵是將煤在鍋爐中燃燒后沖到灰漿池中的灰漿、灰渣排到貯灰場(chǎng)的輔機(jī)設(shè)備。一般兩個(gè)機(jī)組共用一個(gè)灰漿池，配置3臺(tái)灰漿泵，每臺(tái)泵的出力均為110％額定容量，還要另加一臺(tái)清洗水泵，用來(lái)清洗灰漿（渣）泵及管道的積灰。 其運(yùn)行方式是三臺(tái)泵輪流間斷運(yùn)行，因?yàn)槿绻骋慌_(tái)泵長(zhǎng)期不運(yùn)行的話，出口會(huì)被灰漿、灰渣堵死，再次開(kāi)泵時(shí)會(huì)造成電機(jī)過(guò)載而燒毀：另外若一臺(tái)泵開(kāi)著，時(shí)間不長(zhǎng)就會(huì)將灰漿池抽干，泵空轉(zhuǎn)引起汽蝕，而停泵若超過(guò)半個(gè)小時(shí)，灰漿池又會(huì)溢出，如再次開(kāi)啟才停運(yùn)的泵，則容易因?yàn)檫^(guò)熱而引起電機(jī)損壞。因而操作頻繁，泵和電機(jī)損壞嚴(yán)重。因此，灰漿泵是發(fā)電廠中最需要進(jìn)行變頻改造的泵，而又是進(jìn)行變頻改造經(jīng)濟(jì)性最差的設(shè)備。因?yàn)椋覞{泵的容量為300～500KW，為6KV高壓電機(jī)，若采用6KV高壓變頻器，沒(méi)有這個(gè)功率等級(jí)的設(shè)備，一股都在800KW以上，設(shè)備的電流利用率低，投資高，不劃算。且灰漿泵的調(diào)速改造主要是改善工藝條件和延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，減少維修量，節(jié)能效益不大。 因此，可采用高一低一低方案，即用一臺(tái)變壓器將電壓6KV降為380V或690V，用380V（或690V）低壓變頻器，將6KV電機(jī)換成380V或690V電機(jī)，較為經(jīng)濟(jì)合理。為了進(jìn)一步節(jié)省投資，可采用“一拖三”方案，即用一套變頻調(diào)速裝置，輪流拖動(dòng)三臺(tái)泵運(yùn)行。由于灰漿泵為間斷運(yùn)行方式，泵的切換可采用“冷”切換的方式：停泵——切換——啟動(dòng)另一臺(tái)泵。 目前火電廠灰漿（渣）泵進(jìn)行變頻調(diào)速改造的數(shù)量，僅次于鍋爐引送風(fēng)機(jī)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，包括高－高方式和高－低－低方案已有上百臺(tái)套。 其它還有低加疏水泵，熱網(wǎng)水泵，清水泵，補(bǔ)給水泵和生活水泵等，均為低壓電機(jī)拖動(dòng)，可根據(jù)其運(yùn)行狀況設(shè)計(jì)合理的改造方案，這里不再一一贅述。 4、不同功率等級(jí)的變頻調(diào)速改造實(shí)施方案 由于我國(guó)的供電電壓和電機(jī)制造電壓無(wú)1.7KV、2.3KV、3.3KV和4.16KV電壓等級(jí)，所以在變頻器選型時(shí)可不考慮以上中壓等級(jí)的產(chǎn)品。一般200KW以上的電機(jī)均采用6KV、10KV電壓等級(jí)，所以應(yīng)從6KV、10KV電壓等級(jí)這個(gè)現(xiàn)實(shí)來(lái)考慮問(wèn)題。 由于功率器件技術(shù)，變頻器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)技術(shù)和制造工藝的進(jìn)一步完善，目前800KW以上功率的高壓變頻器無(wú)論是其可靠性還是其經(jīng)濟(jì)性都已經(jīng)為用戶所接受，所以火電廠風(fēng)機(jī)水泵變頻調(diào)速節(jié)能改造的實(shí)施方案也變得簡(jiǎn)單了。 4.1、對(duì)于800～1000KW以上功率的風(fēng)機(jī)水泵，可采用6KW或10KW的直接高－高方式的變頻器。為提高可靠性，可設(shè)計(jì)工頻旁路系統(tǒng)。 4.2、對(duì)于400KW以下功率等級(jí)，考慮到直接采用高－高方式的變頻器不大經(jīng)濟(jì)，可采用高－低－低方式；即采用6KV/380V進(jìn)線變壓器，380V變頻器，380V電動(dòng)機(jī)的方案。當(dāng)變頻器故障時(shí)，為了保證機(jī)組的正常運(yùn)行，還要考慮工頻旁路功能，即將電動(dòng)機(jī)投到進(jìn)線變壓器付邊運(yùn)行，這樣就要考慮電動(dòng)機(jī)直接起到時(shí)的變壓器容量問(wèn)題，一般變壓器容量應(yīng)為電機(jī)容量的10倍，變壓器容量相對(duì)較大，影響經(jīng)濟(jì)性。若有多臺(tái)設(shè)備采用同一臺(tái)進(jìn)線變壓器的話，則可在變壓器的容量選擇時(shí)提高其經(jīng)濟(jì)性。 4.3、對(duì)于400～800KW功率等級(jí)的改造項(xiàng)目，則宜采用660V變頻器和660V電機(jī)的高－低－低方案，因?yàn)檫@個(gè)功率等級(jí)的設(shè)備采用380V方案其電流及體積都會(huì)太大。 4.4、高－低－高方案因?yàn)槠潴w積以及升壓變壓器的技術(shù)要求太高而已很少采用。 5、不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變頻器的性能比較 目前世界上的高壓變頻器不象低壓變頻器一樣具有成熟的一致性的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而是限于采用目前電壓耐量的功率器件，如何面對(duì)高壓使用條件的要求，國(guó)內(nèi)外各變頻器生產(chǎn)廠商八仙過(guò)海，各有高招，因此其主電路結(jié)構(gòu)不盡一致，但都較為成功地解決了高電壓大容量這一難題, 當(dāng)然在性能指標(biāo)及價(jià)格上也各有差異。如美國(guó)羅賓康（ROBICON）公司生產(chǎn)的完美無(wú)諧波變頻器；洛克韋爾（A-B）公司生產(chǎn)的Bulletin1557和Power Flex 7000系列電流型變頻器，德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的SIMOVERT MV中壓變頻器;瑞典ABB公司生產(chǎn)的ACSl000系列變頻器；意大利ANSALDO公司生產(chǎn)的SILCOVERT-TH變頻器以及日本三菱、富士公司生產(chǎn)的完美無(wú)諧波變頻器和國(guó)內(nèi)北京的凱奇、先行、利德華福、合康億盛公司和成都佳靈、東方日立以及深圳微能科技公司、中山明陽(yáng)、山東風(fēng)光公司生產(chǎn)的高壓變頻器等。雖然高壓變頻器的品種繁多，但是歸納起來(lái)可分為三類： （1）兩電平變頻器 美國(guó)洛克韋爾（A-B）公司的Bulletin1557系列，是采用功率器件GTO直接串聯(lián)的兩電平交－直－交電流源型變頻器；power flex7000系列是采用功率器件SGCT直接串聯(lián)的兩電平交－直－交電流源型變頻器。 成都佳靈公司則生產(chǎn)采用低壓IGBT模塊直接串聯(lián)的交－直－交電壓源型兩電平變頻器。 由于兩電平變頻器輸入輸出諧波大及輸出dv/dt大，必須采用進(jìn)線電抗器和輸出濾波器，才能將諧波水平降低到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍之內(nèi)。就是這樣也還是會(huì)對(duì)普通的異步電機(jī)造成附加發(fā)熱和震動(dòng)以及對(duì)電機(jī)的絕緣產(chǎn)生不利的影響。 （2）多電平變頻器 a.中性點(diǎn)鉗位三電平變頻器，ABB公司的ACS1000系列； b.電容分壓四電平變頻器，法國(guó)ALSTOM公司的ALSPA VDM600系列；多電平變頻器的諧波含量和dv/dt指標(biāo)都比二電平變頻器好，但還是不能滿足普通異步電動(dòng)機(jī)的要求，還必須要加輸出濾波器方能使用到普通異步電動(dòng)機(jī)上。 （3）單元串聯(lián)多重化電壓源型變頻器 美國(guó)羅賓康（ROBICON）公司利用單元串聯(lián)多重化技術(shù)，生產(chǎn)出功率為315KW－10000KW的完美無(wú)諧波（Perfect Harmony ）高壓變頻器，無(wú)須輸出變壓器實(shí)現(xiàn)了直接6KV或10KV高壓輸出，首家在高壓變頻器中采用了先進(jìn)的IGBT功率開(kāi)關(guān)器件，達(dá)到了完美無(wú)諧波的輸出波形，無(wú)須外加濾波器即可滿足各國(guó)供電部門對(duì)諧波的嚴(yán)格要求；輸入功率因數(shù)可達(dá)0.95以上，THD<1％，總體效率（包括輸入隔離變壓器在內(nèi)）高達(dá)97％。達(dá)到這么高指標(biāo)的原因是采用了三項(xiàng)新的高壓變頻技術(shù)：一是在輸出逆變部分采用了具有獨(dú)立電源的單相橋式SPWM逆變器的直接串聯(lián)疊加：二是在輸入整流部分采用了多相多重疊加整流技術(shù)；三是在結(jié)構(gòu)上采用了功率單元模塊化技術(shù)?？偟碾妷汉碗娏魇д媛士煞謩e低于1.2％和0.8％，堪稱完美無(wú)諧波（Perfect Harmony）變頻器。它的輸入功率因數(shù)可達(dá)0.95以上，不必設(shè)置輸出濾波器和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置。變頻器同一相的功率單元輸出相同的基波電壓，串聯(lián)各單元之間的載波錯(cuò)開(kāi)一定的相位，每個(gè)功率單元的IGBT開(kāi)關(guān)頻率若為600Hｚ，則當(dāng)5個(gè)功率單元串聯(lián)時(shí)，等效的輸出相電壓開(kāi)關(guān)頻率為6ｋHｚ。功率單元采用低的開(kāi)關(guān)頻率可以降低開(kāi)關(guān)損耗，而高的等效輸出開(kāi)關(guān)頻率和多電平可以大大改善輸出波形。波形的改善除減小輸出諧波外，還可以降低噪聲、dv／dt值和電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。所以這種變頻器對(duì)電機(jī)無(wú)特殊要求，可用于普遍籠型電機(jī)，且不必降額使用，對(duì)輸出電纜長(zhǎng)度也無(wú)特殊限制。由于功率單元有足夠的濾波電容，變頻器可承受-30％電源電壓下降和5個(gè)周期的電源喪失。這種主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)雖然使用器件數(shù)量增加，但由于IGBT驅(qū)動(dòng)功率很低，且不必采用均壓電路、吸收電路和輸出濾波器，可使變頻器的效率高達(dá)96％以上。 單元串聯(lián)多重化變頻器的優(yōu)點(diǎn)是：①由于采用功率單元串聯(lián)，可采用技術(shù)成熟，價(jià)格低廉的低壓IGBT組成逆變單元，通過(guò)串聯(lián)單元的個(gè)數(shù)適應(yīng)不同的輸出電壓要求：②完美的輸入輸出波形，使其能適應(yīng)任何場(chǎng)合及電機(jī)使用；③由于多功率單元具有相同的結(jié)構(gòu)及參數(shù)，便于將功率單元做成模塊化，實(shí)現(xiàn)冗余設(shè)計(jì)，即使在個(gè)別單元故障時(shí)也可通過(guò)單元旁路功能將該單元短路，系統(tǒng)仍能正?；蚪殿~運(yùn)行。 其缺點(diǎn)是：①使用的功率單元及功率器件數(shù)量太多，6KV系統(tǒng)要使用150只功率器件（90只二極管，60只IGBT），裝置的體積太大，重量大，安裝位置成問(wèn)題：②無(wú)法實(shí)現(xiàn)能量回饋及四象限運(yùn)行，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)制動(dòng)；③當(dāng)電網(wǎng)電壓和電機(jī)電壓不同時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)旁路切換控制。 國(guó)內(nèi)的利德華福、東方日立、合康億盛以及微能科技等公司均采用這種主電路結(jié)構(gòu)。由于它輸入輸出諧波含量低，適用于普通異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)輸出電纜的長(zhǎng)度無(wú)特殊限制等優(yōu)點(diǎn)，因此在火電廠風(fēng)機(jī)水泵變頻調(diào)速節(jié)能改造領(lǐng)域，占據(jù)著統(tǒng)治的地位。 6、節(jié)能改造工程變頻器容量的合理選型 風(fēng)機(jī)水泵變頻調(diào)速節(jié)能改造，要求低投入、高回報(bào)，也即要求在盡可能短的時(shí)間內(nèi)由節(jié)電效益收回投資成本。因此除了最大限度的獲得節(jié)電效益外，還要盡可能減少投入的資金。所以在變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和變頻器功率容量的確定時(shí)，一定要做到經(jīng)濟(jì)合理，避免再次出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象。 一般情況下，對(duì)于在工作過(guò)程中經(jīng)?；蛴袝r(shí)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載達(dá)到或接近其額定容量時(shí)，變頻器容量應(yīng)為電動(dòng)機(jī)額定容量的110％，以保證電動(dòng)機(jī)的額定出力。但是在實(shí)際生產(chǎn)中，由于設(shè)計(jì)中的層層加碼，普遍存在著大馬拉小車的現(xiàn)象，即使在拖動(dòng)負(fù)載額定出力時(shí)，電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率依然不足，在這種情況下就應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行工況來(lái)選擇合適的變頻器容量，既能滿足生產(chǎn)的需要，又能節(jié)省變頻器和相應(yīng)配套設(shè)施的投資。例如：某電廠200MW機(jī)組的引風(fēng)機(jī)，由于空氣預(yù)熱器漏風(fēng)，引風(fēng)量不足，所以將風(fēng)機(jī)葉片加長(zhǎng)5cm同時(shí)將電動(dòng)機(jī)功率由1600KW增加到1850KW。后來(lái)在空氣預(yù)熱器漏風(fēng)問(wèn)題解決以后，將風(fēng)機(jī)改為了原樣，但電動(dòng)機(jī)功率未改，目前的風(fēng)門開(kāi)度僅為55％左右，即可滿足機(jī)組帶滿負(fù)荷運(yùn)行的需要，此時(shí)的電動(dòng)機(jī)功率僅為1300KW。如果采用變頻調(diào)速，風(fēng)門全開(kāi)，節(jié)流損失會(huì)大大減少，且變頻器從50Hz向下調(diào)速，風(fēng)機(jī)的功率將更不會(huì)大于1300KW，為此完全沒(méi)有必要按電動(dòng)機(jī)的額定容量來(lái)選擇變頻器。同時(shí)考慮到風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣性較大，起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)等因素，選擇容量為1400KW的變頻器應(yīng)能滿足上述風(fēng)機(jī)在各種工況下不同轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的要求，可節(jié)約投資20％以上．為進(jìn)一步降低變頻器的容量和投資，還可以考慮采用變頻器和入口導(dǎo)葉聯(lián)合調(diào)節(jié)方式，即在30～80％額定風(fēng)量范圍內(nèi)采用變頻調(diào)速，在80～100％額定風(fēng)量范圍內(nèi)則采用入口導(dǎo)葉調(diào)節(jié)。采用聯(lián)合調(diào)節(jié)方式后，變頻器的容量?jī)H為800KW，使變頻容量和投資降低了近一半，大大降低了改造成本。但這種聯(lián)合調(diào)節(jié)方式存在變頻／工頻動(dòng)態(tài)切換問(wèn)題，會(huì)影響機(jī)組運(yùn)行的可靠性，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)慎重考慮。 7、結(jié)論 鑒于發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)調(diào)速節(jié)能的巨大經(jīng)濟(jì)潛力，和面對(duì)廠網(wǎng)分家，競(jìng)價(jià)上網(wǎng)的嚴(yán)峻形勢(shì)，發(fā)電廠輔機(jī)調(diào)速節(jié)能改造勢(shì)在必行。各種調(diào)速方式在性能指標(biāo)、節(jié)能效果、資金投入等方面各有其優(yōu)缺點(diǎn)，因此在采用何種調(diào)速方案進(jìn)行節(jié)能改造方面，也沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的章法。本文提出的一些改造方案，是根據(jù)一般電廠的情況提出的，僅供參考。各電廠應(yīng)根據(jù)本廠機(jī)組的具體情況，如負(fù)荷情況（是否調(diào)峰），輔機(jī)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)余量，場(chǎng)地位置，資金投入等情況全面考量，選擇適合本廠具體情況的節(jié)能改造方案。 考慮到發(fā)電廠生產(chǎn)的具體情況，在進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則： ① 最高可靠性原則：發(fā)電機(jī)組的輔機(jī)電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電廠的主要?jiǎng)恿υ?，在采用變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)，首先必須考慮系統(tǒng)的可靠性，設(shè)備可靠穩(wěn)定運(yùn)行是最基本的。如果因?yàn)樽冾l裝置故障造成輔機(jī)跳閘甚至鍋爐滅火，給電廠帶來(lái)的損失是無(wú)法簡(jiǎn)單地用節(jié)約電能的消耗折算的。 ②最優(yōu)經(jīng)濟(jì)性原則：調(diào)速改造的目的是為了節(jié)能降耗，系統(tǒng)節(jié)能率越高越好，至少達(dá)到30%。其次是改善控制性能，提高機(jī)組的整體效益。同時(shí)，節(jié)能改造要求低投入，高回報(bào)，要求改造工程的投資回收期盡可能的短，一般不超過(guò)三年。這對(duì)發(fā)電廠的節(jié)能改造來(lái)說(shuō)是個(gè)苛刻的要求，因?yàn)榘l(fā)電廠的上網(wǎng)電價(jià)要比一般工礦企業(yè)的用電價(jià)低許多，一般為50%左右，因此在發(fā)電廠進(jìn)行節(jié)能改造時(shí)更要講求經(jīng)濟(jì)性。 ③系統(tǒng)改動(dòng)最小和空間允許的原則：改造工程應(yīng)盡可能 避免更換原有電機(jī)、配電裝置和供電電纜等，使系統(tǒng)的改動(dòng)最小。這一方面是為了減少投資，同時(shí)也為了減小改造工程的工作量，縮短改造工期。改造工程還應(yīng)根據(jù)原系統(tǒng)安裝空間允許的原則考慮，既要滿足設(shè)備對(duì)環(huán)境的要求，又要盡可能安裝在現(xiàn)有的廠房、機(jī)房或控制室等建筑物內(nèi)，避免增加土建工程。 對(duì)于隨機(jī)組長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的重要設(shè)備，如送、引風(fēng)機(jī)，進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能改造時(shí)，都要采用一施一方案，即一臺(tái)設(shè)備配置一臺(tái)110％容量的變頻器，并且要設(shè)計(jì)工頻旁路系統(tǒng)，當(dāng)變頻器故障時(shí)將設(shè)備切換到電網(wǎng)運(yùn)行。為了避免因設(shè)備的切換影響機(jī)組安全運(yùn)行，還要設(shè)計(jì)同步切換（Bypass）控制功能，實(shí)現(xiàn)真正的平穩(wěn)無(wú)擾動(dòng)切換。對(duì)于可以間歇工作的設(shè)備，如灰漿（渣）泵等，為了降低改造成本，可以采用“一拖N”方案，但必須采用“冷”切換方式，以保證變頻器和拖動(dòng)設(shè)備的安全。 參考文獻(xiàn)： 1、徐甫榮、崔力： 發(fā)電廠輔機(jī)電動(dòng)機(jī)調(diào)速節(jié)能方案探討 　　　　　　　　　　　　　 《變頻器世界》2001.7 2、吳小洪等 ：發(fā)電廠電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)綜述 　　　　　　　　　　　　　《變頻器世界》2001.9 3、徐甫榮： 發(fā)電廠風(fēng)機(jī)水泵調(diào)速節(jié)能運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 　　　　　 《電源技術(shù)應(yīng)用》2001.12～2002.4連載 4、崔力： 變頻器在火電廠輔機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀調(diào)研 　　　　　　　　　　　　　《變頻器世界》2002.7 5、程金、陸勇： 火電廠循環(huán)水泵變頻驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) 　　　　　　　　　　　　　《變頻器世界》2003.7 作者簡(jiǎn)介： 陳輝明 （1963- ） 男 高級(jí)工程師 1989年畢業(yè)于東北大學(xué)研究生院自動(dòng)控制專業(yè)，現(xiàn)在深圳市微能科技有限公司從事高壓變頻器的開(kāi)發(fā)、研制和管理、銷售工作。 徐甫榮（1946- ）男 1970年畢業(yè)于西安交通大學(xué)電機(jī)工程系 發(fā)電廠電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)專業(yè)，現(xiàn)為國(guó)家電力公司熱工研究院自動(dòng)化所教授級(jí)高工，主要從事火電廠熱工自動(dòng)化及交直流調(diào)速拖動(dòng)技術(shù)的研究工作。