变频器在火电厂中的应用

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1、变频器在火电厂中的应用[摘要]随着变频器技术的发展，变频调速技术在火电厂中的应用越来越广，在节能降耗和安全运行方面发挥的作用越来越大，通过对设备改造前后的对比，显示出采用变频技术对提高电厂经济效益起到的显著作用。[关键词]节能、变频器、应用中图分类号：D922.14；D631.6文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）44-0329-01厂用电率是衡量火力发电机组经济性能的主要经济技术指标之一，而厂用电主要消耗在经常连续运行的锅炉及汽机系统的辅助设备用电量上，通常要占全部厂用电量的7

2、0%～75%左右，要降低厂用电的消耗，通常通过设备优化运行和设备改造来进行，而变频器在火电厂的大量运用，有效的降低了厂用电率，达到了节能和提高工艺控制水平的效果。一、变频器工作原理5变频器是建立在电力电子技术的基础上，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电的装置，主要应用于交流电动机转速的调节。变频器主要采用交―直―交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由

3、整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。变频器调速原理：根据交流电动机的同步转速表达式：n=60f（1-s）/p式中：n异步电动机的转速；f异步电动机的频率；s电动机转差率；p电动机极对数。由表达式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速，当频率f在0～50Hz的范围内变化时，电动机转速调节范围非常宽。变频器就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的，是一种理想的高效率、高性能的调速手段。二、变频器的优点、缺点变频器的优点主要有以下几方面：1、节能在未采用变频器技术以前，风

4、机和泵类输出功率通常采用风门或阀门控制，随着机组发电量的调整，当实际所需输出功率低于额定出力运行的情况，会有较严重的风门和阀门压流损失，大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中；当使用变频调速时，如果流量要求减小，通过降低泵或风机的转速即可满足要求。2、实现软启动功能5电机硬启动可能对电网造成严重的冲击，而且还会对电网容量要求过高，启动时产生的大电流和振动对挡板和阀门的损害极大，对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后，利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始，最大值也不超过额定电流，

5、减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求，延长了设备和阀门的使用寿命，节省了设备的维护费用。3、提高控制特性因为变频器直接调节电动机的输出来控制相关工艺量，具有响应速度快、中间环节少、控制精度高等优点，设备维护量小，延长设备寿命。变频器的缺点：1、初投资较大，占地较广，需要专门的变频器安装地点，增加了设备维护量；2、对电网有谐波干扰。由于变频器电源侧有整流元件，会在电源侧产生谐波干扰。三、变频器在发电厂中的应用5由于变频器的诸多优点，我厂在生产过程中大量采用变频设备，以达到节能和操作简便的目的。我厂吸

6、风机、凝结泵、热网循环泵等高压设备以及大部分的疏水泵、工业泵、消防泵等低压设备，都采用了变频器调节方式，工作稳定，节能效果明显。以凝结泵为例，我厂凝结泵为一运行一备用，运行的乙号凝结泵为变频调节运行，备用泵采用控制出口门开度大小来调节出力。从电厂实际运行的参数中摘取了发电机实发功率、电流等值，两种调节方式相比较，估算出采用高压变频器运行泵电流值与工频泵运行二者的差值。根据以上表格可得出使用变频器调节后电流能降低22A左右，按机组年运行小时数7200小时计算，应用变频调速技术以后年节电：P=1.73

7、2×U×I×cosφ=1.732×6000×22×0.87×7200=1432100（kW・h），电厂上网电价按0.42元/（kW・h）计算，年节约电费为：143.21×0.42=60.15万元。此外，变频器投入运行10余年间，仅有极少数时间退出运行检修维护，运行稳定系数高；采用变频调节后，机械的转速降低，机械的磨损减少，相对使用寿命延长，间接经济效益也很可观。低压设备在使用变频器后节能效果更好，以工业泵为例，在改造前，两台工业泵都为工频泵，运行电流在100A左右，2013年我厂对乙工业泵进行变频

8、改造，在满足机组需求的情况下，运行电流在20A左右，应用变频调速技术以后年节电：P=1.732×U×I×cosφ=1.732×380×80×0.87×7200=329817（kW・h），年节约电费为：32.98×0.42=13.85万元，节能效果显著，且操作调整量小。5由于变频调速装置通常采用柜装方式，需要单独的空间，在调速过程中散热较大，需设置专门的冷却装置。虽然变频设备初期投资较大，但相对于变频器的节能效果和安全性能上来说，还是变频改造后的经济效益更高。四、结论近年来国家节约能