发电厂辅助电动机节能改造技术方案分析 国家电力公司热工研究院 徐甫荣 1 前 言 目前,在我国电源结构中,火电装机容量占 74%,发电量占 80%;水电装机容量占 25%,发电量占 19%;核电仅占 1%左右,因此火电机组及其辅机设备的节能改造工作是非常重要的
火电厂中的各类辅机设备中,风机水泵类设备占了绝大部分,蕴藏着巨大的节能潜力
由于火电机组调峰力度的加大,这些机组的负荷变化范围很大,必须实时调节风机水泵的流量
目前调节流量的方式多为节流阀调节,由于这种调节方式仅仅是改变了通道的通流阻抗,而电动机的输出功率并没有多大改变,所以浪费了大量的能源
随着电力行业的改革不断深化,厂网分家,竞价上网政策的逐步实施,降低厂用电率,降低发电成本,提高上网电价的竞争力,已成为各火电厂努力追求的经济目标,要求越来越迫切
风机水泵类负载采用调速驱动具有非常可观的节能效果,这已是共识
另外,交流电机的直接起动(尤其是高压电机)会产生巨大的电流冲击和转矩冲击,在很短的起动过程中,转子笼型绕组及阻尼绕组将承受很高的热应力和机械应力,致使笼条的端环断裂
直接起动时的大电流还会在定子绕组的端部产生很大的电磁力,使绕组端部振动和变形,造成定子绕组绝缘的机械损伤和磨损,从而导致定子绕组绝缘击穿
直接起动时的大电流还会引起铁芯振动,使铁芯松驰,引起电机发热增加
在火力发电厂中,高压大容量交流笼型异步电动机的使用非常广泛,由于直接起动而造成的电动机烧毁和转子断条事故屡屡发生,给机组的安全经济运行造成很大的威胁
因此大容量异步电动机采用软起动方式,对于延长电动机的使用寿命,减少对电网的冲击,保证机组正常运行是非常必要的
由于电动机的变频软起动可提供高的起动转矩并可做到平滑无冲击,所以采用变频器实现软起动的效果也是非常突击的
同时,采用调速驱动,还可以有效地减轻风机水泵叶轮的磨损,延长设备使用寿命,降低运行