变频器在火电厂辅机传动系统的应用现状与经济性评价

摘要：据统计我国火电厂平均发电煤耗396 g/(kWh)，比发达国家高出60～80 g/(kWh)，其中一个主要原因就是国内火电厂的厂用电率明显偏高，主要厂用辅机运行效率低下，使厂用电率长期徘徊在7.5%左右……

关键词：变频器 火电厂 辅机传动系统
0　前言
据统计我国火电厂平均发电煤耗396 g/(kWh)，比发达国家高出60～80 g/(kWh)，其中一个主要原因就是国内火电厂的厂用电率明显偏高，主要厂用辅机运行效率低下，使厂用电率长期徘徊在7.5%左右。由于以下原因，近年来火电厂的厂用电率还有上升的趋势： ①随着锅炉设备的改进与完善和电厂管理水平的提高，漏风、漏水率明显降低，使风机、水泵出现了明显的功率裕量过大问题，使原有的“大马拉小车”现象更为突出。②随着装机容量的增加，有些电网供电容量出现富裕，部分机组长期处于低负荷运行状态，进一步恶化了电厂辅机的运行经济性。③由于电网负荷结构的变化，负荷的峰谷差拉大，大型火电机组也要参与调峰和深调峰运行，将来甚至可能两班制运行，原有的辅机流量调节方式不能完全适应调峰要求，也会出现电能浪费和调节特性变差的情况。
　　因此，为了抑制日益增长的厂用电率，提高火电厂经济效益，有相当多的电厂不惜投巨资，采用新兴的变频调速技术对主要辅机传动系统进行更新改造。近二年中压变频器基本上取代了其他变速驱动方式(例如液力耦合器、双速电机和串级调速驱动等)成为电厂辅机传动系统节能改造的主要技术措施之一。　?
1　火电厂大中型辅机变频器的应用现状
目前，国内火电厂主要辅机传动系统变频器应用推广情况如表1所示。
由表1不难看出：
　　(1) 火电厂所采用的变频调速传动系统几乎包括了目前所有的设备配置方案，即高压方案、中压方案、高低高方案和低压方案。各种方案的设备配置情况如表2所示。其中采用保留原有6 kV电动机的高压方案使用最多，约占总台数的85%(74台)及总容量的93%(89 650 kW)；而采用中压方案和低压方案的寥寥无几，总共只有9台4 780 kW。
表1　目前火电厂辅机传动系统变频器使用情况统计表
序号变频器生产厂家及型式安 装
总台数总装机
容量/MW应 用 电 厂使用的传动系统传动电动机的容量范围/kW电动机电压/kV
1美国罗宾康公司
Harmong Perfect系列3034.54大庆新华电厂等11个电厂送、引风机24台灰浆泵5台，给水泵1台560～2 3006
2德国西
门子公司Simcvert-MV2024.86首钢热电厂等10个电厂送引风机630～2 5006
3Simmmovert-A
(高-低-高)42.2锦州电厂等3个电厂500～5706
4德国西
门子公司Simovevt-P
(高-低-中)
(高-低-低)94.78山东龙口电厂等4个电厂320～10000.38
0.66
5美国罗克威尔A-B公司Bulletin155744.8河南鹤壁电厂等2个电厂送引风机各2台800～16006
6PowerFlex-70001214.27河北沙岭子电厂等5个电厂送引风机11台灰奖泵1台31.5～18006
7ABB公司ACS 100037.5上海宝钢电厂引风机25006
8北京利德华福
Harsvert-A43.2四川华莹山电厂送引风机8006
9北京先行 HVF10.25北京国华三河电厂水泵2.506
10合　　计8796.431个电厂


3　结论
(1) 对于调峰或低负荷运行的火电机组而言，以变频调速取代传统的入口简易导流器调节或液力变速机械调节都有明显的节电效果。同时变频调速在消除电动机启动冲击和提高自动装置投入率诸方面也有独到之处。推广使用这项技术，对降低居高不下的厂用电率，提高电厂经济效益和机组运行可靠性方面必将发挥重要作用。
　　(2) 据本文的调研统计，近几年我国火电厂在推广应用变频调速方面取得了长足进展。但在方案经济性对比计算中，多次发现变频调速方案在目前给定条件下并不占优势，其主要原因是：①变频器特别是中、高压变频器初投资过高；②电厂电价只能按成本电价或上网电价计算，电价相对较低。
降低变频调速方案的初投资是变频器在火电厂节能改造中推广应用的重要条件之一，也是有可能的，作者将另文作进一步的阐述。

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