火電企業(yè)電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)應(yīng)用實例

林智謀

【摘 要】文章介紹了某火力發(fā)電企業(yè)，通過學(xué)習(xí)和執(zhí)行能源審計技術(shù)標準《評價企業(yè)合理用電技術(shù)通則》，結(jié)合本企業(yè)電動機拖動負荷的實際運行工況，先后完成了凝結(jié)水泵、一次風(fēng)機、取水泵、生產(chǎn)沖洗水泵變頻器技術(shù)改造，永磁電機改造以及循環(huán)水泵電機高低速技術(shù)改造；降低了廠用電率， 節(jié)能效果明顯。

【關(guān)鍵詞】變頻調(diào)速；雙速改造；永磁電機；節(jié)能

0 前言

某火力發(fā)電企業(yè)安裝了2臺600MW機組，安裝高壓電機68臺，低壓電動機共642臺，低壓電機大部分屬于應(yīng)淘汰的Y系列電動機，Y系列電動機是上世紀80年代全國統(tǒng)一設(shè)計的產(chǎn)品。其導(dǎo)磁材料使用熱軋硅鋼片，能耗高、效率低、環(huán)保性差，屬于高耗能設(shè)備；尚有多臺設(shè)備存在變速改造及優(yōu)化運行參數(shù)后的節(jié)電空間。按照能源審計技術(shù)標準GB/T 3485-1998《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》規(guī)定，開展了一系列的用電設(shè)備節(jié)能工作。

電機是風(fēng)機、泵、壓縮機、機床、傳輸帶等各種設(shè)備的驅(qū)動裝置，是用電量最大的耗電機械。通過推廣高效電機、淘汰在用低效電機、對低效電機進行高效再制造，以及對電機系統(tǒng)根據(jù)其負載特性和運行工況進行匹配節(jié)能改造，可從整體上提升電機系統(tǒng)效率5-8個百分點。

1 企業(yè)開展的節(jié)能技術(shù)改造工作

1.1 變頻器調(diào)速及雙速技術(shù)改造

1.1.1 凝結(jié)水泵電動機變頻器技術(shù)改造

該企業(yè)兩臺機組各配裝兩臺凝結(jié)水泵，配套電額定功率2500 KW，額定電壓6KV。凝結(jié)水泵采用100%容量、一用一備的配備模式。為了減少管路損失，提高泵的運行效率，對凝結(jié)水泵進行了變頻改造。采用了北京利德華福電氣技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HARSVERT-A系列高壓變頻器、一拖二手動旁路柜、高壓變頻空-水冷卻系統(tǒng)等設(shè)備。按照全年運行7000h，平均機組負荷率82%，年發(fā)電總量33.6億kWh計算：單臺機組凝結(jié)水泵變頻改造后每年可直接節(jié)約電量597.5萬度，平均節(jié)電率水平42.83%，折合149.37萬元。

兩臺機凝結(jié)水泵電動機變頻改造項目先后分別于2007年10月6日和2008年1月10日投入正式運行。目前，整體運行情況良好，節(jié)能降耗產(chǎn)生的經(jīng)濟效益顯著?！?、4號機組凝結(jié)泵變頻改造”項目獲且得2008年度分公司先進技術(shù)推廣應(yīng)用三等獎。

1.1.2 一次風(fēng)機電動機變頻器技術(shù)改造

在凝泵變頻改造之后，2009年8月完成先后在機組運行期間完成了兩臺爐4臺一次風(fēng)機電動機變頻器技術(shù)改造。

表1是市級節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心在2011年在該企業(yè)進行的“凝結(jié)泵和一次風(fēng)機加裝高壓變頻裝置項目”審核結(jié)果：

1.1.3 取水泵、生產(chǎn)沖洗水泵電動機變頻改造

取水泵變頻器技術(shù)改造項目于2011年3月全部完成，運行電流下降到240～250A之間，日節(jié)電約2466度；若取水泵全年保持變頻運行，按單臺取水泵運行4個月、雙臺取水泵運行8個月計算，年節(jié)電1479600度，年節(jié)約電費約56.22萬元。

生產(chǎn)沖洗水泵變頻器技術(shù)改造項目于2010年9月全部完成，單臺水泵變頻運行電流下降約40A，2臺下降80A，年節(jié)電39.2萬度，節(jié)約電費15.09萬元；

合計年節(jié)約電187.16萬度，節(jié)約電費71.31萬元。

1.1.4 兩臺機組循環(huán)泵電動機進行雙速技術(shù)改造

在2010年10月和2011年4月，先后完成了兩臺循環(huán)水泵電機的雙速改造。改造后的電動機分別為高速運行狀態(tài)下電動機容量為3150KW，轉(zhuǎn)速172 r/min，星形接線方式；低速狀態(tài)下電動機容量為2200KW，轉(zhuǎn)速330 r/min，三角形接線方式。當循環(huán)水水溫低于15℃時，即可將循環(huán)水泵電動機轉(zhuǎn)入低速運行；當循環(huán)水水溫高于15℃時，再將循環(huán)水泵電動機改為低速運行。循環(huán)水泵電動機高、低速運行方式的轉(zhuǎn)變是在電動機停電后通過改變電動機的接線盒內(nèi)的接線抽頭來實現(xiàn)的。

循環(huán)水泵電動機改造后日耗電率由0.58下降到0.44，日節(jié)電約1.7萬度，運行不到2個月就可收回改造成本。按每年運行5個月計算，兩臺機組每年節(jié)電510萬度，節(jié)約電費約204萬元。

1.2 電動機進行高效節(jié)能改造

與普通標準電機相比，使用高效節(jié)能電機的節(jié)能效果非常明顯，通常情況下，能耗平均下降10%左右，效率可提高4%左右。

按照電機能效新標準和《高耗能落后機電設(shè)備（產(chǎn)品）淘汰目錄》（第三批），將Y2、Y3系列等低壓低效三相異步電動機及低效風(fēng)機、泵、壓縮機等通用設(shè)備納入淘汰目錄的要求，對該企業(yè)所有Y系列高耗能的低壓電機進行了排查并匯總；改造電機的總?cè)萘考s16071KW。

高效電機改造后全廠每年節(jié)電估算：16071×0.7×0.05×0.5×8760=266.937萬度；

節(jié)約標煤：266.937×3.35=894.23噸。

1.3 磨煤機電機進行永磁電機技術(shù)改造

該企業(yè)每臺機組配備了6臺高壓磨煤機電動機，電機廠家為北京電力設(shè)備總廠，設(shè)備型號為YMSQ630—6，額定功率為800 KW。

高效高壓永磁同步電動機是采用新型轉(zhuǎn)子（采用內(nèi)嵌稀土永磁材料的實心結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)實現(xiàn)異步起動同步運行的永磁電動機，具備高效率、高功率因數(shù)、高效運行范圍寬、電流低、溫升低、結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠等特點。該類型電動機是實現(xiàn)用電系統(tǒng)源頭節(jié)能的有效途徑，可用來進行磨煤機電機的節(jié)能改造，綜合節(jié)電率7%～15%。

1.4 優(yōu)化電除塵器運行參數(shù)

為滿足環(huán)保對電除塵器除塵效果的要求，各個電廠均提高了電除塵器的運行電流（接近于額定電流2000毫安），電除塵器的耗電率隨之大為增加；兩臺爐電除塵器改造后的日耗電量約9萬度左右。

通過調(diào)研，分析電除塵效率試驗報告，進行優(yōu)化調(diào)整除塵器電源裝置參數(shù)的試驗，在電除塵出口粉塵含量小于40毫克和煙囪出口粉塵含量小于16毫克的前提下通過二次電流及充電比的調(diào)整，我公司電除塵器的日耗電率已達到了0.2—0.22%；兩臺爐的電除塵系統(tǒng)日耗電率約4.5萬度左右。每年節(jié)電約1620萬度，節(jié)約電費648萬元。

2 結(jié)語

2.1 該火電企業(yè)對照相關(guān)節(jié)能技術(shù)標準，積極調(diào)研電氣設(shè)備節(jié)能技術(shù)，實施節(jié)能技術(shù)改造方案，取得了顯著的節(jié)能環(huán)保效果；

2.2 該火電企業(yè)歷年來通過在電氣設(shè)備上實施的節(jié)能技術(shù)改造，明顯地降低了發(fā)電成本，提高經(jīng)濟效益；同時，大大減少了環(huán)保排放量；

2.3 這些改造項目的成功案列對火電企業(yè)的節(jié)能減排工作具有重要的借鑒及推廣作用。

【參考文獻】

[1]北京利德華福電氣技術(shù)有限公司.HARSVERT-A.高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)手冊[S].北京昌平，2008-02-11.

[2]北京信實德科技有限公司.電除塵器高頻電源技術(shù)手冊[S].

[3]湘潭電機集團公司.雙速電動機技術(shù)說明書[Z].

[責(zé)任編輯：楊玉潔]