發電廠輔機電動機節能改造技術研究

李 鈺

(山西漳電大唐塔山發電有限公司，大同 037001)

0 引 言

當前隨著我國城市化建設以及工業發展不斷加快，對于能源的需求量仍在不斷提升，這就導致在長期的發展過程中面臨著能源短缺的重要問題。就目前而言，我國能源結構中最為主要的仍然是火電機組，其發電量占到了總電量的80%，由此可見火力發電機組以及相應的輔機設備的節能改造工作對于我國整體的節能系統有著十分重要的影響。對于我國火電廠的各類輔機設備進行調研分析可知，輔機設備中大多數都是風機水泵類設備，因而在實際使用過程中在節能方面有著很大的發展空間。一般的，火電機組在使用過程中隨著調峰力度的增大，其機組的負荷變化范圍也會隨之增大，因而需要在此過程中對風機水泵的流量進行一定的調節。當前調節風機水泵流量最常用的方法為節流閥調節，在應用過程中通過改變通道的通流阻抗來實現流量調節，但實際應用過程中由于發動機的輸出功率變化不大，因而會在很大程度上造成能源的浪費。對此，我國現代化電力行業在不斷發展的過程中對于該問題也作出了應對措施，并在此過程中降低了發電成本，火電廠在發展過程中也逐漸向著提高行業競爭力、實現節能多產的目標發展。

1 風機電動機的發展情況及相關方案介紹分析

當前隨著火力發電廠的快速發展，其大型儀器設備的使用也是越來越多，其中風機便是發電廠最為重要的輔助設備之一，在此過程中，鍋爐系統的送風機、引風機等的耗電量占到了機組發電量的2%左右。不僅如此，隨著火力發電機組容量的進一步增大，其鍋爐風機的容量也隨之增大，因而我國火力發電廠風機的使用越來越重要，成為發電廠耗電量較大的輔機設備之一。由此可見，對于風機的研究有著實質性的意義，通過提高風機運行過程中的效率能夠很大程度上節約電能，其巨大的耗電量如果能加以改進，便可以為火力發電廠節約很大一部分能源，以下便針對風機的節能方案研究進行具體的探討。

1.1 發電廠風機輔機的運行狀況及節能效果簡要分析

在當前的發展過程中，我國火力發電廠所使用的風機都已經有所改進，其中高效離心風機使用的最為廣泛，對該中風機的運行情況進行測試分析，可知其實際運行過程中的效率比較低下，因而需要對其進行節能改進。首先對該風機使用過程中效率低下的原因進行分析，發現該風機運行過程中調速性能比較差，同時運行點與風機的最高效率點有這較大的距離，由此便導致發電廠風機輔機的運行效率低下。根據當前我國關于火電設計的相關規定，燃煤鍋爐的引風機風量裕度為5%～10%，風壓裕度則為10%～15%，在進行風機引風量的設計過程中，難以準確的計算管網阻力，同時對于風機長期運行過程中可能發生的諸多問題也需要具體的考慮，因而所設計的風機往往是將系統的最大風量以及風壓富裕量作為標準。由此便給風機的運行帶來了很大的問題，即火力發電廠在購進風機時，當選擇不到合適型號的風機時，就需要選用更大型號的風機，在此過程中導致所選用的型號遠遠大于實際運行系統所需要的容量。此外，影響風機輔機運行效率的因素還可能是發電站鍋爐風機的風量與風壓的富裕度以及機組調峰運行導致實際運行工況點與設計高效點發生偏離，由此便導致風機的運行效率有了很大的下降。在此過程中需要通過調節門來調節風機，往往在二者偏離情況為10%時，需要通過調節們將效率下降8%左右；而當偏離至20%時，風機的運行效率就會下降20%，由此可見，使用調節門進行風量調節的風機在使用過程中存在著很大的能源耗損，這也是不可避免的問題。因而需要針對風機輔機運行過程中效率低下的問題提出相應的解決方案。

1.2 風機調速機節能改造方案簡要介紹分析

對于風機調速機節能改造方案而言，需要針對風機機組不同的情況進行具體方案的制定，首先對于常常滿負荷的機組而言，如果風機的風量裕度在30%，此時應當選用雙速電機，在此過程中能夠低速檔運行便滿足風量的要求，因而使用時十分的經濟有效。而當風量裕度為20%左右時，則需要采用變頻調速法，此時雙速電機的使用效果較差，主要是由于無法發揮其作用，導致使用過程中會造成較大的浪費。最后當風量裕度在10%左右時，需要采用雙速電機與液力耦合器調速，同時也可以使用調節門進行調節，相較而言，調節門調節方法在經濟方面更為節省，因而無需使用變速調節便可以滿足實際運行的要求，同時也更為的經濟節能。對于長期處于低負荷運行的風機機組而言，需要對其長期的運行情況進行分析，主要正對經濟性、可靠性等因素進行綜合研究，由此在風機技能改造過程中選擇具有較大優勢的變頻調速方案進行解決。

2 燃料制備系統的節能改造技術簡要研究分析

當前我國大多數火力發電廠運行過程中都廣泛的使用了煤炭為主的燃料，同時在機組的啟動以及燃燒期間也會使用到輕油、重油等。因而火電廠需要配備相應的卸煤以及輸煤設備，例如給煤機、排粉機以及供油泵等設備。這些設備對于火電廠的正常生產運行也有著較大的影響，同時也會消耗較大的能源，由此可見，對于火電廠燃煤制備系統相關設備的節能改造有著重要的意義，也需要在此過程中重點關注這些設備的節能改造。

2.1 磨煤機的節能改造簡要分析

一般的，發電廠中對于鋼球磨煤機的使用比較多，其中每臺機組都需要配備兩臺以上。弱國機組的負荷變動比較大，同時磨煤機的啟動比較頻繁，這時便需要針對磨煤機的啟動沖擊問題進行深入的研究解決。在此過程中如果為了解決磨煤機的起動問題而采用高壓機軟啟動器往往是不經濟的，同時對于重載起動的磨煤機作用效果也不明顯，因而需要對此做出改進，主要可以進行給粉機的變頻改造或是改善燃料控制手段，由此來最大限度地減少磨煤機的起動次數，從源頭上解決磨煤機的起動問題。而對于直吹式的制粉系統而言，需要配備磨煤機或是風扇磨煤機4臺至8臺，其中在允許六臺磨煤機共同工作，而其他兩臺磨煤機則是備用，在進行爐膛燃料的控制過程中，需要對排粉風機或是一次風機進行一定的變頻調速改造，在此過程中也需要根據鍋爐負荷進行臺數的調節過程。

2.2 給煤機的節能改造簡要分析

給煤機負責發電廠運行過程中煤炭的輸送，其中磨煤機所需要的煤炭便是由給煤機進行輸送的。在此過程中，由于磨煤機的工況存在著一定的變化，因而需要對給煤量進行一定的改變。當前收到了相應技術的限制，導致給煤機在使用過程中存在著很多問題，例如調速、下煤操作方面。因而需要采用變頻器調節來控制給煤機的轉速，由此來最大化的實現對給煤的控制，并在vi過程中實現制粉系統的自動化，降低其能耗。

3 結束語

本文中就發電廠輔機電動機的節能改造技術進行了深入的研究分析，其中重點就風機發電機以及燃料制備系統的節能措施進行了探討，并針對我國發電廠的儀器設備提出了改進措施，促進我國火電廠節能改造技術的進一步發展。