变频器技术在火电厂节能中应用.docx

变频器技术在火电厂节能中应用 ［摘要］随着我国社会进步及经济发展，我国电力发展规模 不断扩大，原有的辅机工况调节法已不适应调峰的运行方 式，致使辅机及驱动异步的电动机均在低效率区工作，有大 量能源浪费掉了，随着科技进步，变频器技术在发电厂中的 广泛应用，获得了良好节能效果，本文就变频器技术在火电 厂节能中的应用进行了分析。 ［关键词］变频器技术；火电厂；节能；应用 随着我国科技不断发展，发电厂规模扩大，电力生产时 会消耗大量能源，大量能源浪费不仅给电力企业带来了经济 损失，还造成了环境污染，而变频器技术在火电厂中的应用， 有效降低了能源浪费，并且提高了火电厂的经济效益及机组 的运行可靠性。 1?变频器的工作原理 1.1变频器的调速原理 依照电机学基本原理，其电机转速应满足下列关系： n=60f (1-s) / p=no (1-s),其中，f为电机运行频率，p 为电机的极对数，s为滑差，no=60f / p,电机同步转速nO 和电机运行频率成正比，对电机供电频率，进行调节，能够 改变电机实际的转速，其滑差s与负载相关，当负载越大时, 滑差就相应增加，因此电机实际转速也会随着负载增加而有 所下降。 1.2变频器的结构原理 在无谐波的高压变频器里，使用多个低压的脉宽调制 (PWM)的变频功率单元按照串联方式进行直接高压输出的 实现，而电网的电压经过多重隔离变压器的降压之后，进行 功率单元的供电，其功率单元是三相输入，进行单相输出交 直流的脉宽调制PWM电压源型为逆变器结构，把相邻的功率 单元输出端进行串联，并形成Y型的接线结构，从而实现高 压变频的直接输出，进行高压电动机的供给。以6kV的输出 电压为例，在每相中，由五个690V的额定电压功率单元进 行串联而成，其输出相的电压最高能够达到3450V,而线电 压能够达到6kV左右，对每相功率单元输出电压的等级或者 串联的个数进行改变，就能实现不同的电压等级高压输出， 并且每个功率单元均是由输入变压器中的一组副边进行供 电，变压器的二次绕组间及功率单元间是相互绝缘的，二次 绕组所采用的是延边三角形的接法，以实现多重化，从而达 到减少谐波电流输入目的。 二、变频器技术应用 1?变频器技术应用 变频器技术在实际应用里，是按照子系统角色来融入大 系统里实施协调运行的，像控制系统中的变频器技术应用就 如图1所示。负反馈的控制系统里，电机与变频器、水泵或 者风机共同作为控制系统里的执行器，和调节器、传感器和 被控对象一起构成了完整控制系统，其性能是取决系统结构 的，控制系统里的四个环节是互相影响、互相联系及制约的, 每个最有环节构成系统整体并不一定是最优的，而系统整体 最优也并不说明每个环节是最优的，很多变频器技术均可归 为这种运行模式，当控制系统中的四个环节并不匹配时，变 频器技术性能再好，也无法显示出来，有图1可知，由变频 器所构成控制系统，进行跟踪的为和系统变化特点密切有关 特征参数Oa,对f干扰导致的影响给予克服，其它参数的 相关性是比较弱的，有时变频器就有可能没有跟踪负荷变 化，却跟踪了与负荷没有关系的其它阻力，这个时候变频器 就相当于虚设了，电动机、变频器及水泵所构成执行器环节 的实质为变能量流，所跟踪参数变化是变频流量中节能系统 注意的。 2.2火电厂节能中的变频器技术应用分析 在火电厂中，变频器应用大多仅突出了变压器、高频电 压器及高压电机所组成的控制回路里的多半个环节，可对控 制系统里髙压变频器的位置及应用作用并没有系统说明，这 就可能让变频器降为挡风板来使用，或者影响到高压变频器 功能，使得变频器应有作用没有发挥出来，通常火电厂水泵 及风机位置不同的时候，进行变频节能改造后的节能效果往 往也不一样的，火电厂的水泵配置及风机大多为250kW以上 高压的电动机，其变频的流量节能应用均为高压变频器技 术，在生产流程里（如图2所示），风机及水泵所处位置不 同，与变频器技术所组成控制系统的跟踪目标不同，所产生 节能效果也就不一样了，在这个流程里，循环水泵里的冷却 水因受到气候及发电负荷等影响，其冷却水温就有变化，还 会对冷凝器里的冷凝压力产生影响，波及到汽轮机效率及出 力，从而影响发电机效率及出力。其循环水泵及高压变频器 所组成控制系统要跟踪的为冷凝器冷凝压力，从而克服气候 变化及发电负荷可能会对发电效率产生影响，以保持变工况 下发电机的高效率运行。因控制系统可以依据气候变化及发 电出力进行冷却水量的自动调节，冷却泵能耗又很低，这样 就可以实现发电系统高效的运行了，还能得到最大节能效 果。引风机与变频器所组成控制系统，主要跟踪的是锅炉炉 膛中的负压恒定，从而确保大气压力及发电变负荷在气候变 化的时候，能够高效燃烧，以确保发电的高效运行。送风机、 蒸汽用量的传感器、变频器及煤量的传感器所