論變頻技術在火力發電廠節能增效中的應用

余瑋杰

摘 要：文章通過對我國600WM火力發電廠節能情況的分析，總結出了高壓變頻技術在火力發電廠輔機設備技能改造中的重要作用。筆者結合我國當下的環保政策，充分表達出了節能減排的必要性和重要意義，為我國火電行業的健康發展提供了一些意見和建議。

關鍵詞：高壓變頻技術；節能增效；必要性；重要性

1 在我國的能源結構下環保政策的施行情況

我國是資源大國，我國的煤炭、鐵以及一些稀有金屬的儲藏量居世界前列，然而我國又是能源消耗大國，龐大的工業體系、巨大的人口數量這些都對能源消耗提出了很大的要求。我國當前的能源結構是以煤炭為主的，火力發電廠是我國能源供給的主要載體。新中國成立以來，我國的火電事業得到蓬勃發展，截至十一五初期我國的發電機組總裝機容量已經達到了將近5億千瓦，其中火電裝機容量將近3.5億千瓦，可見我國任然處于能源結構的初級階段。

隨著我國社會經濟的飛速發展，環境保護成為了我國可持續發展政策的重要一環。我國政府出臺了很多關于環境保護的法律和政策，包括國務院關于印發國家環境保護的“十二五”規劃通知、中華人民共和國共和國空氣污染防治法、中華人民共和國海洋環境保護法等法律政策，這些都充分體現了我國可持續發展的核心思想。然而，我國環保政策的實施還存在著很多阻力，經濟與環保不能兼顧、農村的供暖不集中、非法經營屢見不鮮等都制約著我國環境保護政策的落實。

2 我國火力發電廠的發展現狀

火力發電的原理就是把熱能轉化為電能，通過熱能帶動發電機組將一次能源轉化為二次能源，來為生產和生活提供能量的過程。火電站的節能減排主要體現在火電生產的輔機上，火力發電煤炭一次能源消耗過大，在生產二次能源的過程中就要應用一定的先進技術來創造經濟效益。我國現存最大的機組裝機容量是1000WM的發電機組，1000WM即為100萬千瓦也就是額定功率為1000兆瓦的發電機組，而當下我國火力發電機組的主流發展方向是600WM。

我國600WM火力發電廠的主要設備系統包括：燃料供給系統、給水系統、蒸汽系統、冷卻系統和電氣系統等多個系統。火電廠生產輔機的資源消耗一直居高不下，嚴重制約著火力發電經濟效益的提高。火電廠自身的能源消耗主要體現在給水系統和冷卻系統上，對這兩個系統的高壓變頻改造可以明顯的起到節能的效果。

現階段我國火電廠節能減排的措施層出不窮，包括將風機、水泵等進行高效改造；提高鍋爐輸出功率與發電機組的匹配性；提高燃料的燃燒效率，認真計量燃燒值與輸出功率的比值；施行網絡化管理，充分利用計算機技術來實施管理等。在技術方面，適當的對機組進行了改造，逐步淘汰100WM以下的發電機組，取締了一些規模小、效益差、污染嚴重的小型發電廠，充分引進和研發500WM以上的大功率發電機組，提高了有效資源的利用率。然而隨著社會經濟的發展，經濟對能源需求的提高，我國火電行業節能增效的目標，還需要更加先進的科技手段來實現，高壓變頻技術應運而生。

3 高壓變頻技術在火電廠節能中應用的必要性

我國將3KV以上所有的變頻器稱為高壓變頻器，高壓變頻器的特點是電壓高、功率大、可靠性要求高和技術復雜等。高壓變頻器在600WM火電廠中的應用主要體現在以下三點：

3.1 節省能源、提高經濟效益。火電廠傳統的調節方法是利用擋板和閥門來換擋改變流量，高壓變頻器可以通過驅動水泵和風機，來調節風量和水量，從而達到節能的目的。使用高壓變頻器可以減少在開關閥門和擋板工程中的能量損失，大大提高了水泵和風機的工作效率，在節省資源的同時也提高了可操作性，節省了人力投入。

3.2 高壓變頻器可以減小發動機啟動中的能源消耗和故障率。我國當前火電廠多使用交流同步發電機或異步發電機，這兩種發電機是通過直接啟動和降壓啟動來運行的。這兩種啟動方法啟動時電流很大，可能會造成電網電壓降低，從而影響到其他用電設備的故障。這兩種啟動方式還可能造成啟動過程中對電機主軸的機械沖擊力加大，致使造成主軸的斷裂，影響發電機的使用壽命。高壓變頻技術可以通過對發電機主軸承受力的分析進行變頻啟動，通過對電流的限制，讓主軸以測定的加速度來平穩加速，直到指定的發電速度。高壓變頻技術的使用，分析了發電機發動時的承受能力，消除了啟動對發電機主軸的沖擊，也保證了其他用電設備的正常運行，提高了機組的使用壽命，也為火電廠帶來了經濟效益。

3.3 高壓變頻技術使得發電廠的管理更加的方便快捷。高壓變頻設備可以準確的調節風機速度和水泵流量，完善了發電機組的技術水平。運用該技術可以省去減速器這一傳統設備，從而減少了設備的投資費用。變頻技術還可以和先進的信息管理技術相結合，通過計算機的模擬和信號，來進行遠程控制，從而節省了人力物力，提高了發電廠的信息化管理水平。

由此可見，我國火電行業的節能增效已經勢在必行了，高壓變頻技術的應用是我國火電事業的必要手段，其在600WM發電機組中應用的成功，可以為我國大型火電機組節能減排的改造起到借鑒作用。

4 火電節能增效的重要意義及展望

火電作為我國能源體系的主要來源，其健康持續發展與否直接決定著我國經濟的發展和人民生活水平的提高。電力行業是我國的高污染行業，也是我國節能減排的重要對象，節能增效符合我國關于節約能源的政策，其在節能增效中取得的成果直接影響著我國節能減排目標的順利實現。火電行業的節能減排增效具有以下四方面的意義：

4.1 可以降低成本，減小我國火電財政投入的壓力。節能增效從本質上就是要節約能源、增加效益，是環保和經濟協調發展的要求，也充分體現出了我國可持續發展戰略的要求。我國的能源來源越來越依賴于進口，降低能耗可以減小我國能源上的壓力，提升我國自給自足的能力。

4.2 節能增效有利于環境保護。火電是污染性很強的行業，其三廢污染尤其嚴重。火電產生大量的有害物質，粉塵和二氧化硫等，這些物質對人體的危害很大。隨著我國汽車的增多，尾氣排放日益嚴重，今年我國北方大范圍的霧霾天氣就是空氣污染加重的表現。火電行業要充分認識自身的行業特點，把成為節能增效的楷模作為發展目標。

4.3 節能增效能促進我國的技術革新，加快實現可持續發展這一奮斗目標。節能減排增效不僅要求火電行業自身進行調整，更需要先進技術的大力支持。先進的技術是火電節能增效的根本手段，火電行業要不斷的研發先進技術，把“科學技術是第一生產力”這句話作為行業發展的基石。火電節能增效政策的實施，可以更好的處理自然環境、能源與經濟發展之間的矛盾，為構建人與自然的和諧發展創造條件。

4.4 節能增效有著很強的政治意義。當今世界能源是各國爭奪的首要目標，在內陸核電國家相對控制的情況下，火電的節能增效有利于我國社會長期穩定的保持能源供應，有利于提升我國的綜合國力。節能增效有利于樹立起我國能源大國的國際形象，提高了我國的國際地位和威懾力。

5 結束語

我國要建立能源大國、強國，在完善政策和宣傳的基礎上，更要進一步加強對先進科技的研發力度。科學技術的創新可以提高一次能源的轉換價值，火電行業要正確樹立發展目標，加大科研投入力度，積極鑒定新方法的有效性，在正確鑒定的基礎上合理開發，把高壓變頻技術最為改進的表帥，為我國節能減排增效政策的實施貢獻力量。

參考文獻

[1]黃生琪，周菊華.我國節能減排的意義，現狀及措施[J].節能技術，2008，2（26）：172.

[2]中華人民共和國國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要.