摘要：近些年，在社会发展下，带动了我国电力行业的进步。国家大力提倡新旧动能转换。在工业领域，电力作为便利高效的能源正逐步取代石油等能源。但是我国发电方式大部分比较落后，仍使用火力发电。本文对火力电厂的节能改造技术进行分析，希望对产业结构调整和经济发展起到积极推动作用。
关键词：发电厂；节能改造
引言
能源是人类社会生存发展的重要物质基础，攸关国计民生和国家战略竞争力。坚持节约优先，强化引导和约束机制，抑制不合理能源消费，提升能源消费清洁化水平，逐步构建节约高效、清洁低碳的社会用能模式。《能源发展“十三五”规划》全面实施燃煤机组超低排放与节能改造，推广应用清洁高效煤电技术，严格执行能效环保标准，强化发电厂污染物排放监测。
1发电厂节能管理项目研究
目前火电发电厂节能减排措施主要有以下几点：1）节能基础管理：发电厂通过技术优化、完善节能管理机制等基础管理方面进行节能。通过提高工作人员的节能意识，设立奖惩制度激发员工节能潜力，通过建立长效机制来推动节能工作进行。2）节能型检修：通过电厂内设备的检修来完善设备，通过检修能够使设备处于最佳工作状态，降低故障率。通过检修提高设备的可靠性。3）燃料管理：通过燃料管理使电厂的燃料充分利用，保障能源不浪费。选用性能好的煤，开展燃料性能研究，有利于充分利用基础能源，有利于节能工作进行。以上主要是管理制度上的节能减排，下面介绍技术方面的节能措施。
2发电厂高压变频技术节能
2.1变频调速的优点
随着技术不断完善，变频调速具有其他技术没有的优点。首先，变频调速能够节约能源。在传统调速方法中，通过调节风门开度来控制速度的变化存在着许多的缺点，例如在工艺流量小的情况下，风机和泵机仍然按照额定功率运行，消耗了不必要的能源。使用变频系统的电机，能够节约这部分能量损失，大大提高了电机工作效率。其次，变频系统具有延长设备使用寿命的优点[2]。使用变频系统能够减少其对电网的冲击，转而提高了电动机的寿命。变频器可以将电动机的不必要功率进行补偿，在功率运行上，功率因数明显提高。最后，变频系统能够对电机起到保护作用。在发电功率单元出现意外时，变频系统能够使其旁路电路继续正常工作。此时变频器能够在带电情况下进行功率单元变换，保证了变频系统的可靠作用，平稳调控电动机的转速等参数。电动机会在变频器的调控下在稳定安全的状况下工作。变频系统调控发电机，具有其他方式无法比拟的优势，所以其被定为最有前景的调控方式，并被广泛应用在各行业中，对提高工业工作效率具有积极作用。
2.2变频调速性能研究
随着高压变频器技术成熟发展，高压变频器以其卓越的调速性能、显著的节电效果在各领域得到广泛应用，日益受到人们的关注。目前国内高压变频器应用最多的一种拓扑结构为功率单元串联叠加结构，即采用多台单相三电平逆变器串联连接，输出可变频变压的高压交流电。变频调速具有可靠性高、功率因数高、对电网影响小、维护性好、节能效益好等优点，目前高压变频调速技术是调速的最佳调节方式。
2.3高压变频器的节能方法
目前技术调控电机转速的方法主要有串极调速、变频调速、阀门调节、外部耦合器调节和变极调节等。其中，串极调速是利用转子电路中的电动势不同来控制电动机的速度，其优点是拥有极高的调速性能，缺点是在其调速过程非常复杂，一般只适用于绕线式电机。外部偶和调节是一种不常用的调节方式，此方法操作复杂，并且调节速率变化小。变频调速是大力发展的一种调速方式，该方法具有很高的传递速率，对电机的寿命提升和设备的稳定安全具有良好作用。阀门调节方法在调节过程中消耗了过多的不必要能量，所以其不被广泛应用，在调节速度中，摩擦力和阻力导致了能量的大量损失。
此外，转子串电阻调速操作比较简单，成本也比较低，缺点是其调速幅度较小，能量消耗相对较多，不适宜广泛应用。在一些直接启动的电机上采用软启动同样能够起到节能的作用。通过软起动，能够产生极大的感应电流，电流会对电机和供电网产生冲击，在长时间冲击作用下，电机的线路容易老化，严重影响电动机的安全性和使用时间。在进行变频改造之后，变频器能够对电机中的电流产生提升作用，直至达到正常电流的大小，大大减少了启动给电机带来的冲击，延长了电机的使用时长。
2.4电力生产中变频节能的各个环节及节能效果
电力生产的设备中可以进行变频改造的设备是很多的,例如1台200MW火力发电机组一般配置引风机2台,单台功率1800kW;送风机2台,单台功率630kW;锅炉给水泵2台,单台功率5150kW;循环水泵2台,单台功率1250kW;凝结水泵3台,单台功率250kW等。这些风机水泵都需要根据运行的负荷情况进行流量调节,因此都有节能的空间,只是不同的情况下节能的效果有差异而已。
一般来说,对节流调节方式进行变频改造,风机的节能效果比泵的节能效果好,这主要是因为风机基本上是无静压系统,流量基本上和转速成比例,因此功率就是和流量的三次方成比例这种关系;泵类系统静压较高,不适用流量和转速成比例的原则,在低转速的情况下,流量为零,功率的计算应为流量乘以压力,而不能使用功率和流量的三次方成比例的关系。
根据高压变频在国内的使用情况来看,进行凝结水泵高压变频改造的情况最多,这主要是因为凝结水泵的运行可靠性要求较低,短时停止运行不会影响整个机组的正常运行,同时凝结水泵一般为一开一备,即使变频故障需要停机维修也不会对机组运行造成大的影响。从节能的角度讲,因为凝结水随机组负荷变化而变化较大,因此从节流调节改为变频调节,节能效果比较明显,从实际使用的效果来看,节电率甚至可达50%。其次引风机的变频改造较多,节能效果也很明显,一般节电率为30%～50%
3改造效果
3.1改造后，通过对一次风机的变频调速，使得电动机工作的频率范围稳定在30Hz~40Hz，相对于工频运行的50Hz，风机的转速降低。同时，由于电机启动时，其启动速度变慢，使得风机机械的各个零部件，轴承，以及密封等使用寿命增加，降低了风门磨损，从而降低了维护的工作量与维修成本。
3.2电机通过工频方式进行启动，通常情况下，启动电压会达到额定电压的8倍左右，从而使得电机绕组冲击和热量都大大增加，从而使得电机的寿命减少。当使用变频启动时，实现了电机软启动，同时当电压与频率建立关系之后，变频器利用矢量控制对负载进行带动，从而降低了对电网的冲击。
3.3对一次风机进行变频改造，使得风压损耗降低，同时因为风机驱动电机时处于变频状态，也就是工作频率发生变化，从而使得工作频率不会与风道固有共振频率一致，因此，能够避免共振现象。
结语
发电厂通过实行完善管理机制能够大大减少人为浪费能源现象，有利于能源的综合利用。通过高压变频器来调节电动机节能，适用于电厂内各发电设备，能够大大提高了能源利用效率。通过转速控制能够降低能耗，提高电厂的经济效益，下一步应该继续发展新型技术，早日取代落后技术。
参考文献
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[2]董思广，徐士猛，岳喜坤.变频技术在热电厂循环泵上的应用及控制[J].中国科技纵横，2011（19）：68.
[3]王意兴.变频技术在火电厂凝结水泵的应用[C].全国火电100-200MW级机组技术协会2008年年会论文集，2008.