电厂风机节能改造分析论文

（大唐鲁北发电有限责任公司251909）摘要：本文以某热电厂2×600MW机组引风机变频器改造为例，探讨了风机变频节能改造问题。变频切换工频运行动态试验结果表明，变频技术在节能降耗中优势显著，具有良好的直接与间接经济效益，值得在实践中进一步推广应用。下面是小编精心推荐的《电厂风机节能改造分析论文 (精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

电厂风机节能改造分析论文 篇1：

电站锅炉节能技术措施分析

摘 要：在经济的快速发展过程中，电力资源成为当前广泛使用的能源之一，随着人们对电能需求量的不断增加，电厂锅炉的能耗也呈不断增长的态势，用煤量的增加，不仅加重要污染的程度，也增加了生产运行的成本，所以实现节能是十分必要的。该文对降低电站锅炉能耗损失的措施进行了分析，并进一步对电站锅炉节能技术措施进行了探讨。

关键词：低碳环境 电站锅炉节能 节能技术 锅炉运行管理

目前我国电力规模的不断扩大，部分电力设备已达到百万千瓦的级别，这就导致电站锅炉的能耗量不断的增加，使供电用煤的需求量不断加大。而电站锅炉作为电站的重要运行设备之一，在很大程度上决定了电厂能源的利用及经济效益的实现。而当前导致电厂用煤量不断增加的因素大致有几种情况，电站机组容量和参数的变化，煤种的变化，机组负荷率及电站对节能工作的重视度。所以加强电站锅炉节能技术的措施，实现电站节能减排，实现预期的经济效益是具有极为重要意义的事情。

1 降低电站锅炉能耗损失的措施

1.1 加强锅炉运行管理

对电站锅炉运行过程的节能管理，是减少能耗、提升经济效益的最有效手段。

(1)锅炉运行动力管理。电站锅炉是煤耗的大户，所以需要对煤种进行控制，但在实际煤场的管理过程中，由于煤种变化较大，所以要想进行掌握面临着较大的困难，所以需要加大煤場监控的力度，根据各种煤质的数据情况进行动力配煤，从而保证锅炉运转的节能性，确保掺烧方案的最优化，实现经济效益的最大化原则。

(2)运行的参数管理。为了实现节能，需要对各项参数及一次风量和二次风量进行优化，加强吹水系统的管理水平，降低排烟过程中所携带的热量，同时加强对锅炉各部件的管理水平，从而使锅炉处于经济运行状态下。

(3)标准化管理和耗能管理。当前电站进行的是标准化生产，这就需要锅炉在运行中需要对各项指标进行规定，使电力生产过程中有可参考的数据，避免生产的随意性，从而实现耗能管理的制度化。

(4)检修管理。锅炉运行的状态并不是一成不变的，影响因素较多，季节、煤种及水温等的变化都可能导致锅炉运行的状态发生变化，所以在控制锅炉检查和修复的质量关，确保其检修的质量，使其在检修后能够成功启动。

1.2 运行过程中加强调整，降低锅炉损耗

锅炉在燃烧过程中还是在排烟过程中都会导致热量损失的发生，这就需要对电站锅炉的运行情况进行适当的调整和优化，从而有效的降低排烟的热量损失发生。这就需要对锅炉的燃烧参数进行适当的调整，同时也需要对锅炉局部结构进行调整，从而避免热量的损失，降低飞灰中的含碳量，确保煤炭燃烧效益的最大化。

1.3 研究劣质煤种的煤燃烧技术

随着煤炭的大量开采，煤炭的质量参差不齐，对于无法使用劣质的电站来讲，很难保证所供应的煤都是优质煤，所以许多情况下只能利用劣质煤来保证锅炉的正常运行，但由于技术原因等制约，经常会发生灭火或是磨损严重的情况，因此，要加强此项技术的研究。

1.4 加大技术改造，积极推进新技术研究与利用

我国现阶段大力发展低碳经济，这就需要低碳环境与之相适应，而电站锅炉节能的实现，有效的减少了环境的污染，保护了环境，要想推动了低碳环境的开展，提高煤炭燃烧质量，就需要加强电站锅炉的节能技术改造，推进新技术研究与利用。

2 电站锅炉节能技术措施探讨

2.1 电站锅炉风机节能改造

(1)定制高效节能风机。根据以往案例和相关测试，通过更换低转速低压电动机、双速电动机以及压力变频器等部件对风机进行节能改造，均可以在一定程度上实现风机节能。在实际的电力生产中，要最大程度上实现节能效果，在对高效节能风机进行改造时，可以进行经济因素和技术因素的比较。

(2)对风机进行变频节能改造。对风机实施变频调速，对降低风门挡板的能量损耗有一定帮助，获得较好的经济效益，而且，这项技术操作简单，成本低，可以实现燃烧系统的线性调节，提高动态适应性和控制的精细程度，也可以有效降低电动机启动时对电网的冲击，延长使用时间，降低噪音，优化工作环境。

2.2 电站锅炉在线监测系统节能技术

目前，很多火力发电工厂都引入了计算机监控系统，对发电机组的安全运行和高效益运行进行监控，这样一方面可以对生产过程中的数据进行实施记录和监视，对于超出安全生产指标的数据进行预警，最终实现锅炉运行的最优效益和最高节能。另一方面，实现对电力生产的智能化和自动化管理，有效降低人员的劳动强度。通过该项技术，可以实现电站锅炉运行在线优化和燃烧监控，实现整个机组的节能目的。

2.3 电站锅炉节能点火技术

随着科学研究的深入，当前我国大型电站也开始庆用节能点火技术，在这方面每年就节省了大量的燃用油量，降低了能源的消耗，节省了发电的综合成本。因为在传统的锅炉点火过程中，需要利用燃用油来进行，这就导致了极大的能源消耗，增加了锅炉运行的成本。而通过对节能点火技术的应用，有效的降低了能源，节约了成本，确保了锅炉运行的经济性。

2.4 降低锅炉能损的两项技术

(1)实现空气分级燃烧，降低灰飞含碳量。空气分级燃烧技术通过减少锅炉中NOX排放量来实现节能效益，这项技术的节能成本投入低，节能综合效益好，这项技术在优化锅炉运行设计的同时，可以有效降低飞灰中的含碳量，是优化排放废气的重要手段。

(2)排烟热量回收节能技术。降低电站锅炉的排烟温度长期以来都由于酸腐蚀及温度灰问题而成为一大难题，所以要想解决这一难题，则需要突破环境的限制，实现低温省煤，尽管当前低温省煤器已在实际工作中得以应用，但存在着硫酸的腐蚀及潮湿积灰的问题，这是低温省煤器运行的阻碍，有等于加快研究力度，使其得以有效解决。

3 结语

节能减排已成为我国的一项基本国策，电站锅炉作为能耗的大户，需要积极进行降低能耗各项工作的开展。首先需要加强管理水平，使其在运行中得以不断调整，降低能耗;其次加大劣质煤燃烧技术的研制，加大技术改造及新技术的研究和应用力度。只有从多方面入手加强电站锅炉的节能措施，才能实现低碳、环保、节能的目标，从而确保电站锅炉运行的可靠性、安全性及经济性。

参考文献

[1] 王家新.电站锅炉在线监测系统的节能技术探讨[J].节能，2006(12).

[2] 周云龙，张炳文.电站锅炉排烟热量回收节能技术[J].长春工业大学学报(自然科学版)，2007(7).

[3] 吴剑恒.电站锅炉风机的节能改造工程[J].电力需求侧管理，2008(1).

[4] 黄新元，邢凡勤.大型电站锅炉节能降耗的主要途径[J].华电科技，2009(10).

作者：贾洪彬

电厂风机节能改造分析论文 篇2：

浅谈热电厂风机变频节能改造

(大唐鲁北发电有限责任公司 251909)

摘 要：本文以某热电厂2×600MW机组引风机变频器改造为例，探讨了风机变频节能改造问题。变频切换工频运行动态试验结果表明，变频技术在节能降耗中优势显著，具有良好的直接与间接经济效益，值得在实践中进一步推广应用。

关键词：热电厂;风机;变频技术;节能改造

一、引风机变频调速方式特点

从实质上来说，对引风机进行变频调速，就是利用电力电子技术，来调整频率，使其能依据实际需求调整驱动发电机速度，从而实现风扇转速调整。变频调速技术已经被广泛的应用到异步电机中，且具有高电压、大容量变频技术发展趋势，优势非常明显。第一，速度快且稳定性高。逆变器自身具有比较高的转换效率，结合三相异步电动机的滑差与变急速运行，变速平滑度高。第二，电流控制。变频调速方法能够零速零电压启动，频率与电压间可以确立稳定的关系，这样变频器就可以按照 V/F 以及矢量控制方式来带动负载作业。对引风机进行变频调速技术改造，可以降低启动电流，并提高绕组承受能力，提高设备运行稳定性，降低后期维护难度。第三，自动控制。利用变频技术可以提高点对点硬线连接效果，实现了对燃烧过程的自动控制。通过高速通信连接变频器系统，可提高设备运行可靠性，降低设备维护难度。第四，可靠保护。变频改造后，设置的变频器本身具有欠电压、过电压、过温、断相、接地与短路保护，且还具有电动机过温保护，这样可以最大程度上来降低运行故障的影响，并能有效缩短故障处理所需时间。

二、引风机变频节能设计改造技术要点

(一)变频器

在改造过程中，为降低变频器出线侧输出电压高次谐波，一般选择在变频器输出端并联的电力电容器，但可能会导致输出端被电流冲击，而影响运行可靠性。针对此问题，可以选择串联电抗器，即在变频器输出端串联一个电感，同样可以达到降低谐波的效果。尽量不要在变频器输出端设置电磁开关来控制电机启停，一般除了设置一台具有多台电机拖动系统的变频器外，应由变频器来控制电机运行，或者根据需要利用键盘面板进行操作。

(二)负荷匹配

在不同负荷条件下，为确保风机获得最佳节能效果，在进行变频调速设计时，需要合理选择设备型号，保证其容量与实际负荷相匹配。包括风机与所配电机的匹配，一般应将裕量控制在10%以内。

(三)抗电磁干扰

电磁干扰会影响电机运行效率，为达到良好的變频调速设计效果，还要重视抗电磁干扰处理，例如选择硬件与软件相结合的抗干扰方法，以及根据实际生产需求选择屏蔽、隔离、滤波、接地等技术。

三、节能改造方案设计与实施

(一)系统概况

某热电厂2台600MW亚临界燃煤空冷汽轮发电机组，锅炉采用北京巴布科克·威尔科克斯有限公司技术设计制造的B&WB-2080/17.5-M型锅炉，为亚临界参数，一次中间再热、自然循环、平衡通风、锅炉房紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型汽包锅炉;汽轮机采用哈尔滨汽轮机厂制造的ZKL600-16.7/538/538型亚临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式直接空冷汽轮机;发电机采用哈尔滨电机有限责任公司生产的QFSN-600-2YHG型氢冷发电机。引风机为上海电机厂生产的静叶可调轴流风机，型号为YKK1000-8，额定电流332A，额定电压10k V，电机功率5 000kW。

(二)变频器控制方案

1、电气一次系统设计方案

本工程设计依系统要求，采用“一拖一自动旁路”电气回路设计，单套变频器带一台引风机工作，每台机组配置两套变频器。

图中QF1、QF2和QF3是三台断路器，可实现远方或就地合分操作。QF3和QF2具有电气闭锁，保证不能同时合闸。当变频器故障时，回路可以自动切换至QF3旁路，使电机可以在工频电源下正常工作，自动或手动断开QF1和QF2，隔离变频器，保证检修人员安全情况下进行检修。此种设计可以满足两种风机运行方式，即变频运行方式和工频运行方式。变频运行方式：主开关合闸，QF1、QF2闭合，QF3断开，并且变频器合闸;工频运行方式：主开关合闸，QF1、QF2断开，QF3闭合;

2、DCS 逻辑控制策略

(1)模拟量控制。引风机调节被控对象为锅炉炉膛压力，改造前通过PID 调节器计算指令驱动引风机静叶执行器，并且设计有指令偏置自适应回路，设定两侧风机指令偏置防止风机失速。改造后保留原静叶模拟控制回路，作为工频工况炉膛压力控制方案。增加变频器模拟量控制回路，当引风机变频运行时，根据炉膛压力与设定偏差，通过新的PID 调节器计算指令驱动变频器动作，改变风机出力，作为变频工况炉膛压力控制方案。工频和变频两种自动控制方式由运行人员选择，但是互相闭锁，不能同时投入两种自动状态，保持控制方式的独立性，防止相互耦合。变频运行时，限制风机静叶开度上限为75%，规程规定静叶固定保持在此开度，允许变频器投自动。

(2)“变切工”逻辑。当变频器故障或跳闸不能维持正常运行时，必须由程序立即自动切换至旁路工频运行，联锁断开 QF1 和QF2，然后自动合闸 QF3，同时自动将该侧的引风机入口调节挡板执行器指令降至负荷对应开度，对应关系见表1。在切换过程的时间内不会发生引风机停运信号，完成变切工动作;若在规定时间内没有完成，则判定为变切工失败，断开高压主开关，如果负荷在50%以上还要发生引风机RB。

引风机高压主开关合闸信号和变频器运行记忆信号(QF1合闸、QF2合闸、与变频器运行三个信号)，作为自动变切工允许条件。另外，QF3 合闸、变切工失败、变频器远程停止、高压主开关分闸、工频运行信号，任一条件满足作为变频器运行记忆的复位条件。可以产生自动变切工的条件包括：①变频器重故障;②QF1分闸;③QF2分闸;④变频器未运行。

(三)变频切换工频运行动态试验结果

经过变频切换工频运行动态试验验证，“变切工”逻辑正确，变频器运行稳定，在变频器故障等极端工况下，引风机能自动维持机组安全运行。而且，风机耗电量降低明显。

四、节能效果分析

(一)直接经济效益

自设备调试完毕后，系统一直稳定投运，经统计，平均节约厂用电率0.25%左右，节能效果明显。如果按照年发电任务量50亿k W·h，上网电价0.37元计算，5 000 000 000k W·h×0.25%×0.37 元=462.5 万元，即每年可以节约用电成本462.5万元，一年即可收回设备投资。

(二)间接经济效益

通过采用变频转速调节取代挡板机构调节，减小了节流损失和执行机构的磨损，延长了执行挡板的使用寿命。由于变频器具有优良的特性，降低了风机启动负荷冲击，减轻了风机的振动，有效提高了风机和电机的使用寿命。变频器调节特性优于静叶挡板调节装置，能更好地控制锅炉爐膛压力，有利于炉膛燃烧安全稳定。

参考文献：

[1]张影. 变频技术在电厂泵与风机系统中应用的节能探讨[J]. 民营科技，2016，03：38.

[2]刘智光. 包钢热电厂风机变频改造关键技术研究[J]. 包钢科技，2016，03：72-75.

作者：张合磊

电厂风机节能改造分析论文 篇3：

浅议电厂风机和给水泵的运行方式与节能

【摘要】经济的发展对电力能源的需求也不断提高，这就加大了电厂的生产压力。如何有效降低成本，实现节能发电是每一个电力企业的重要工作。

【关键词】电厂;风机水泵;节能;运行

一、前言

在电力发电过程中，会受到一些因素影响到锅炉的运行效率。在发电过程中，风机是重要的设备，其经济运行对于实现电厂的经济发电非常重要。

二、影响电厂锅炉运行效率的重要因素分析

1、给水品质的好坏是影响锅炉运行效率的根本因素。锅炉是电厂生产的重要设备，锅炉的正常运转需要充足的锅炉水供给，如果锅炉水的品质得不到保证，就会严重影响电厂锅炉的运行效率。锅炉水中的离子浓度应保持在一定的限度内，如果离子浓度过高并且得不到控制，随着锅炉运行时间的加长，锅炉水中的杂质含量会不断增加，从而导致锅炉蒸汽的品质大大降低。

2、排烟热损失是影响锅炉运行效率的重要因素之一。排烟温度和排烟容积是造成锅炉排烟损失的两大主要因素，相关的研究表明，排烟热损失随着排烟温度的升高而增加，随着排烟温度的降低而减少，两者呈现正比例关系，具体来说，排烟温度每增加十度到十五度，排烟损失就会增加百分之一。

3、未完全燃烧热损失是影响锅炉运行效率的又一因素。与排煙热损失相比，未完全燃烧的热损失相对较少。未完全燃烧的热损失是指一部分固体燃料颗粒没来得及在炉膛内充分燃烧殆尽就跟随灰渣排出从而造成的燃烧热损失。固体未完全燃烧热损失的影响因素有很多，包括燃料的性质、燃烧方式、锅炉炉膛的结构设计以及过量空气系数等。

三、锅炉风机运行状况

1、锅炉风机性能特点

目前我们只能用实验才能精确算出锅炉风机的性能曲线，理论方面的方法还不是很成熟。我们需要进行实验，并且对实验结果得出的数据进行深入分析，然后制作出性能曲线图。仔细推敲风机性能曲线图我们不难发现，在转速稳定的情况下，风量的改变会造成风机效率的变化，但是其中会有一个高效率的区间，所以我们应该采取一些必要的措施对其中的某些因素进行改造，保证风机在高效区进行高效率的工作，使风机的运行达到最佳工况。我们如果使多台风机关联在一起工作，也可以通过风机流量与压力之和得出并联后的多台风机整体性能曲线图，并对其数据进行分析探究。

2、管路特性与系统分类

风机运行时产生的风流通过管路时，会受到阻力的影响损失压力，造成能源浪费。同样的风机运行，如果状况不同、单位不同、地点不同等就会产生不一样的效率，因为阻力系数的不同。所以我们应该对管路特性进行分析，寻找在系统稳定的前提下风机工作的稳定点。风机系统根据管路特性及因素可以划分出相应的类型，一种是根据外界阻力对流量进行调节的，比如说用作矿井通风等的锅炉引风机;另一种是在压力恒定的状态下，人为对流量进行调节，比如用作煤气输送等的风机。

四、风机的节能技术改造

随着科学技术的不断发展，风机制造、节能技术也取得了进步，实践证明，通过对生产企业现有风机进行技术改造和升级，可以取得较为明显的经济和社会效益。

1、风机叶轮的改造。风机叶轮是风机发挥效率最为重要的部件，是风机节能改造的首要关键点。一是可以使用新型高效叶轮替代气动性较差的老式叶轮;二是如果新购置风机实际流量大于所需流量，可以考虑将风机的叶轮换小一点，既能满足需求又可以减少能耗;三是在不改变叶片出口角和效率的前提下，通过截短或者加长叶片的方法可以降低叶轮运行能耗。另外也可以通过改善叶轮的径向间隙、改变动叶数量的方法来有效节能。

2、根据需求改用合理调速设备和方式。现阶段主要的调速方式有：一是变速调节方式。变速调节是在保证管网阻力和特性不变的前提下，通过改变风机转速来达到风机性能曲线变化的目的，变速调节不仅满足使用者对风机风压和流量的要求，而且扩大了风机稳定工作的范围，却并没有压力损失，是高效节能的调节方式。二是调压调速方式，该方式线路简单、装置体积小、使用维护经济，但在低速运行时转差功率较大。四是变频调速方式。变频调速效率高，不存在附加转差损耗，而且调速范围宽，可以达到20∶1，调速的精度也非常的高，可以实现无极调速，缺点是初始投资大，对企业维护和管理水平要求高。

五、风机变频系统方案设计

1、风机变频系统框架

一般电厂风机的系统均是采用显示器、变频器、西门子PLC、操作面板以及相应的风机设备。在风机运行的情况下，首先利用西门子PLC收集数据。在低负荷的情况下，采用低速单个的风机进行运行，从而保证低效率的工作来满足节能效果。但是当高负荷的运行情况下，由于所需要的空气量增大，最终使风机出风口的压力减小， PLC将低压信号传送出来，最终使变频器工作从而调节风机的送风能力。此外，还可以根据对空气量的需求，从而调节多个风机同时进行工作。

2、变频器的硬件电路

目前，电厂风机的变频器的系统大多数均使用交直交变电压变频电路，DSP是变频器的主控芯片，主电路大多数均由滤波电路、整流桥以及ICBT塔尖的逆变电路等部件构成的。

六、风机变频改造的优点

首先，在电厂风机的正常工作中，往往会由于一些原因导致电厂的风机无法正常的按照原有的参数进行运行，因此，通常情况下，电厂的风机在工作的过程中往往会产生大量的电能消耗，这些电能的消耗往往不会被有效地应用，往往是处于浪费的状态。在对电厂中的风机进行变频改造后，可以节省大量的电厂电能的消耗，节省了大量的能源。其次，变频装置具有一定的保护作用，当电机出现在高压或者高电流的工作环境下就会对电机进行保护，而且保护的灵敏度极高。同时变频装置具有计算机装置，可以很方便的对电机的各项数据参数进行自动化调整。最后，变频装置对于降低设备的损耗，延长设备的寿命具有一定的积极作用。变频在启动的过程中往往是软启动，即电机从最初的转速慢慢的提升到所需转速，然后再通过变频器增减按钮来改变电机的转动速度，最终可以很好地避免电机在启动的一瞬间产生大量的电流而对电机造成一定的损害，最终对电机的寿命起到了延长的作用。同时，变频调节装置被安装后，电机转速在大部分工作时间都是在额定的转速范围内，最终对于风机的内部消耗以及整体风机的磨损程度起到了显著的降低作用。

七、电厂风机应用变频调节器的节能效果

在电厂的单台机组系统中，针对1台47kW的风机进行安装变频调节器，经过相应的检测后发现，变频调速装置消耗的功率为8.34kW，阀门的调节装置的消耗功率为39.2kW，最终的节电效率达到了72.3%，经过计算每年的节电量可达到31.3万kWh，如果按照正常的电力价格0.5元每度的话算起，每年可为电厂节省16.5万元，如果按照每台变频调速装置4万元算起，第1年度可以节省12.5万元。以后则每年可节省16.5万。变频器的广泛应用可以得到显著的节能效果，尤其是在电厂的风机以及水泵的应用过程中最终的节能效果可以达到了45%以上。除了在风机以及水泵的应用，变频器还被广泛的应用到了电厂的制冷系统以及电厂的空冷系统，最终同样取到了非常可观的节能效果。

八、结束语

综上所述，节能降耗实现经济运行是每一个企业的重要工作。通过对能耗重点的风机改造，能够有效降低企业的经营成本，提升经济效益，增强企业核心竞争能力，促进企业的转型发展。

参考文献

[1]殷基林，刘德成，廖松保，程小伟.变频调速在降低通风机能耗中的应用[J].机电工程技术，2013，15(23)：14

[2]袁德.现代电站锅炉技术及其改造[M]北京.中国电力出版社，2014.

作者：姚卫国