发电厂高压变频调速技术的运用研究
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发电厂高压变频调速技术的运用研究
摘要：将变频调速技术应用到火力发电厂，可以对传统的调节方式进行改善，达到一种理想的调速控制状态。在选择的时候应当根据实际需求来选择，以充分发挥高压变频调速器的有效作用。需要注意的是，一定要确保高压变频调速器设备能够安全运行，保障设备的质量，以提高电厂节能效果。
关键词：发电厂、高压、变频、调速、技术、运用
引言：现代工业迅速发展的过程中，能源短缺以及节能减排等问题已经引起了全社会的高度关注。作为火力发电厂来说，应该合理运用高压变频调速技术进行发电厂大型泵类与风机设备的变频改造，才能在有效降低火力发电厂生产成本的前提下，提高火力发电厂的市场竞争力，为我国社会经济的长期可持续发展保驾护航。
1高压变频调速技术
变频调速技术自20世纪80年代逐渐发展起来，目前已经有了较为广泛的运用领域与使用范围，技术的性能也在不断优化，目前研究人员正在积极研究其性能的发挥情况。高压变频调速技术运用过程中包括自适应电动机模型单元、转矩和磁通比较器、脉冲优化选择器等部件构成，分别具有不同的功能。变频调速技术中最为重要的部件是自适应电动机模型单元，能够检查电动机电流、电压等是否处于正常的运行状态，能够获得电动机的相关参数，是转矩控制的重要前提，一旦超过一定的范围应当对其及时处理。转矩和磁通比较器部件的运用以20ms为一个间隔对比反馈值和参考值，为磁场状态与转矩状态的掌握提供了一定的数据支持，将这些数据通过滞环调节器得到，并能够及时采取相关的应对措施。采用CycloneIIEP2C5Q208C8芯片作为脉冲优化选择器的芯片，为电路运行设置5个模块，为系统设计OFDM调制方式的信号源，分别具有不同的功能，运行中能够实现插入循环前缀、D/A功能、星座映射、缓冲模块等功能。在电气企业的生产过程之中，串联的开关器设计越复杂就需要越多的串联的功率开关器件数量，而使自身的耐压能力在一定的范围之内，因此运行过程中就降低了高压变频调速系统效率与可靠性。为此在电力系统运行过程中可以设置高-高高压变频调速系统形式。同时为了保障系统的良好运行，要求选择较低的阻电线缆，以此降低电线线缆热量散失，同时在运行过程中要求正确选择导线截。
2发电厂高压变频技术的必要性
2.1应用现状
就目前来说，我国绝大多数的火力发电厂都选择和使用了效率相对较高的风机和泵类设备。假如电力企业在设计发电机组的配置时，采用常规设计手段的话，必须保证锅炉辅助设备的运行效率高于锅炉的运行效率，同时锅炉的出力高于蒸汽轮机的出力，才能在满足火力发电厂机组最大流量和阻力要求的同时，提高风机和泵类设备的运行效率。正是因为火力发电厂中的相关辅助设备不仅高于企业生产的实际值，而且设计出力也高于实际出力的大约25%左右。也就是说在发电机组满负荷工况运行状态下，辅机设备必须由两台并联的方式运行，才能保证其中一台辅机设备发生故障后，另一台辅机设备同样可以满足发电机组正常运行的负荷要求。
2.2市场现状
首先，当前我国发电市场上采用的磨煤机、泵类、风机等设备普遍存在着配置余量大且能耗较高的问题。其次，电网运行过程中出现了暂时性供大于求的现象，很多火力发电厂在日常生产过程中，都因为无法满足发电机组满负荷工况运行的要求，制约了发电机组负荷率与有效利用率的提高。最后，参加调峰运转的火力发电厂发电机组单机容量呈现出不断增大的发展趋势。
3变频调速技术在发电厂中的应用
3.1燃油系统
将变频调速技术应用于火力发电厂的燃油系统中，按一定周期将炉前母管油压与设定油压值进行比较，如果发现炉前母管油压低于设定油压，那么供电泵电动机的转速就会相应增加，一旦供油泵电动机转速增加，炉前母管油压就会升高。如果炉前母管油压高于设定油压，那么供油泵电动机转速就会降低，当转速降低时，炉前母管压力也相应降低，这样转速与压力的同时改变便可以实现燃油系统的自动恒压运行。通常情况下，燃油系统的正常稳燃循环压力是1.2MPa，点火启动正常供油压力是在3.5MPa。燃油系统在供油结束后就会立即自动调整至稳燃状态，这对于炉前供油母管超压运行情况的避免有积极作用，与此同时，将变频技术应用在火电厂的燃油系统中也可以使油温降低，最大限度地减少大罐中油的流动，使得罐中的杂质可以快速沉淀下来，节约能源。
3.2燃料制备系统
当前我国多数的火力发电厂都是以煤作为燃料，机组在启动和稳燃期间是利用油燃料：轻油和重油作为燃料通过卸煤输煤的装置进行输煤，由磨煤机、给煤机、给粉机、排粉机和供油泵等设备共同组成了燃料的制备系统。
给煤机是燃料制备系统的关键，是给磨煤机提高煤量的设备。一般的，给煤机的给煤量都是随工况的变化而变化，这样磨煤机才可以相应的发生变化，但由于目前的技术存在不足，给煤机的调速存在不稳定、给煤量不均匀的我那天，这样磨煤机的磨煤量就需要不断变化，在一定程度上加大了磨煤机入口的负压，造成跑粉与堵粉问题严重，给机组的安全埋下了隐患。在给煤机中应用变频调速技术可以有效改善跑粉与堵粉问题，变频调速可协调控制的子系统，从而实现制粉的自动化，使燃料制备系统安全运行，节约能源。
3.3水泵
在火力发电厂中主要运用两种水泵：循环水泵与凝结水泵。循环水泵主要用于为火电机组凝汽器系统提供冷却水，采用的是动叶可调的轴流泵，这种泵只能定速运行，无法适应季节与负荷的变化，造成了循环水的浪费流失。应用变频调速技术可以改变循环水泵的速度，节约水资源，有效降低能耗。
凝结水泵是火立发电中吸入侧为真空状态的中低压泵，泵的出力是确定的额定流量，当前大部分凝结水泵是依靠电动调节门实现定速运行的，这样一来节流量就会相应增大，凝结泵出口压力变高，造成了水泵大量漏水。凝结水泵的用水量与耗电量都增大许多，造成水泵经常不能正常运行，在很大程度上造成了资源的浪费。将变频调速技术应用到凝结水泵的运行中可以有效改善水泵定速运行的缺陷，达到节流控制的目的，将经济效益最大化。
3.4风机
风机变频调速器是现代社会上的一种新型的节能产品，在管路性能的曲线不变的情况下，变速调节用变速来改变风机的性能曲线，进而改变其工作点。风机变频调速器具有容易操作、控制精度较高、性能较高、不用进行维护等等多个优点。在其他条件没有发生改变的情况下，对异步电动机定进行改变，子端输入电源频率进而改变电动机的转速是风机变频调速技术基本的工作原理。电机转速和工作电源输入频率成正比的关系：n=60（f-s）/p，公式中，n用来表示转速，f用来表示输入频率，s用来表示电机转差率，p用来表示电机磁极对数。出口挡板的控制，在开度减小的情况下，风阻会有所增加，不适合对风量进行大范围的调节。入口挡板的控制，相比出口挡板控制风量的范围相对较广，减小开度情况下的轴功率大体上与风量成比例下降，但是还是比不上变频调速的节能效果。
结束语：火力发电厂装机容量不断增大以及调峰力度持续增加的同时，使得发电机组负荷变化越来越频繁。所以，电力企业必须加大变频调速技术在风机转速与泵类设备流量调节方面应用研究的力度，通过对设备运行状态的实时调节，促进能源利用率的有效提升。
参考文献：
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