CFB锅炉发电机组的节能技术探讨

CFB锅炉发电机组的节能技术探讨

CFB锅炉热电机组的节能技术浅析

王司春 [浙江新昌信雅达热电有限公司] 2006-04-19

【摘 要】循环流化床（CFB）锅炉发电机组厂用电率高达10-12％，明显地抵消了CFB锅炉的诸多优势。厂用电率高的问题已成为制约CFB锅炉大型化快速发展的瓶颈。本文论述在设计上采用变频、斩波内反馈调速电机等高低压调速节能技术，提出一些在节能方面的技术措施和建议。

【关键词】 CFB锅炉 调速 节能

循环流化床（CFB）锅炉发电机组厂用电率高达12％左右，明显地抵消了CFB锅炉燃烧效率高、排放污染低、煤种适应性强等优势。随着我国CFB锅炉应用的快速发展，厂用电率高的问题越来越突出；如果不尽快解决这一问题，则成为制约CFB锅炉大型化发展的瓶颈。笔者结合在电厂应用中遇到的问题及解决办法认为，在设计上积极采用变频调速技术（高压变频装置及低压变频装置）、斩波内反馈调速电机技术，可使CFB锅炉发电机组的厂用电率消耗降到接近同类型煤粉炉发电机组的程度。

1 变频调速技术在应用中的节能分析

1.1 变频调速技术的发展状况

在电力生产中，泵与风机类转动设备应用较多，其电能消耗和诸如阀门、挡板相关设备的节流损失以及维护、维修费用占到生产成本的7%~25%。随着电力体制改革的不断深入，竞价上网的不断推广，节能降耗业已成为降低生产成本、提高产品质量和电厂竞争力的重要手段之一。变频调速技术顺应了工业生产自动化发展的要求，开创了一个节能降耗新时代。变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。变频调速技术的应用一改普通电动机只能以定速方式运行的陈旧模式，使得电动机及其拖动负载在无须任何改动的情况下即可以按照生产工艺要求调整转速输出，从而降低电机功耗达到系统高效运行的目的。目前，变频调速技术已经成为现代电力传动技术的一个主要发展方向。选用变频系统的同时可通过与DCS的智能接口，实现设备系统的自动控制。

1.2 变频调速技术节能分析

通常在电力生产中最常用的控制手段则是调节阀门、风门、挡板开度的大小来调整泵与风机类转动设备。这样，不论生产的需求大小，风机都要按额定转速运转，而运行工况的变化则使得能量以阀门、风门、挡板的节流损失消耗掉了。在生产过程中，不仅控制精度受到限制，而且还造成大量的能源浪费和设备损耗。从而导致生产成本增加，设备使用寿命缩短，设备维护、维修费用高居不下。风机、泵类设备多数采用异步电动机直接驱动的方式运行，存在启动电流大、机械冲击、电气保护特性差等缺点。不仅影响设备使用寿命，而且当负载出现机械故障时不能瞬间动作保护设备，时常出现泵损坏同时电机也被烧毁的现象。 近年来，出于节能的迫切需要和对产品质量不断提高的要求，加之采用变频调速器（简称变频器）易操作、免维护、控制精度高，并可以实现高功能化等特点；因而采用变频器驱动的方案开始逐步取代风门、挡板、阀门、液偶的控制方案。通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量Q，压力H以及轴功率P具有如下关系：Q∝n ，H∝n2，P∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。采用变频调速技术改变电机转速的方法，要比采用阀门、挡板调节更为节能经济，设备运行工况也将得到明显改善。