发电厂辅机电动机的节能改造分析

摘要：随着能源消耗的日益增长和环境保护意识的增强，发电厂的节能改造显得尤为重要。辅机电动机作为发电厂中的重要设备，其能耗占比不容忽视。本文旨在探讨发电厂辅机电动机的节能改造方法及其效果，以期为提升发电厂的能源利用效率提供参考。通过对当前辅机电动机的运行状况进行分析，结合先进的节能技术和理念，提出切实可行的改造方案。这不仅有助于降低发电厂的运营成本，还能减少碳排放，实现可持续发展。

关键词：发电厂；辅机电动机；节能改造

中图分类号：TM621     文献标识码：A

引言

在我国，电能的生产和应用主要依赖于火力发电。根据实际发电过程中各类发电设备的运行状况，高能耗设备的电力消耗约占发电厂总用电量的70%至80%。因此，采取合理的节能改进措施和优化策略，对于确保发电过程的环保性至关重要。通常情况下，风机、泵等设备在各类发电设备中的能耗较高，节能潜力巨大。鉴于此，在对发电设备进行电机改造时，应特别重视风机和泵的节能优化工作。

1 发电厂风机辅机的运行状况

在现代电力生产中，发电厂的风机辅机扮演着至关重要的角色，它们是发电过程中不可或缺的关键设备。这些风机辅机的运行状况直接关系到发电厂的整体效率以及能耗水平。然而，在日常的运行和维护过程中，我们经常发现这些风机辅机存在诸多问题，这些问题包括但不限于设备老化、磨损严重以及运行效率低下等。这些问题的存在不仅显著增加了发电厂的运营成本，而且在很大程度上限制了发电效率的进一步提升。鉴于此，对发电厂风机辅机的运行状况进行深入的分析和诊断，识别出存在的具体问题，并基于此提出切实可行的节能改造方案，显得尤为重要。通过这样的措施，我们能够有效地提高发电厂的能效水平，同时也有助于提升发电厂的环保性能，这对于推动电力行业的可持续发展具有深远的意义。

2 电厂改造背景

电厂的总装机容量达到2×1000MW，每台发电机组至少配备2台循环水泵。在生产实践中，由于季节性温度变化的影响，循环水的使用量会因水温及蒸发程度的不同而有所差异。通常情况下，在夏季温度较高时，需启动三台水泵以保证运行；而在春季与秋季，两台水泵足以维持正常运行。到了冬季，气温较低，两台水泵运行时容易出现流量不均衡的情况。对于与循环水泵配套使用的单速电机，在恒速运行状态下无法根据实际工作条件调整水流量，导致电机存在能量浪费的问题。因此，有必要采取科学的调速技术，以实现循环水泵电机的节能。

3 发电厂辅机电动机的节能改造

3.1 双速循泵水泵电机节能

通过运用先进的双速电机技术，我们能够根据不同的工作条件和需求，灵活地调整水泵的运行速度。在气候较为寒冷的冬季或者当系统负荷较低时，选择以低速模式运行水泵，这样可以有效地减少水的流量，从而达到降低能源消耗的目的，同时还能避免因流量不均衡而可能引发的问题。相对地，在炎热的夏季或者系统负荷较高的情况下，我们可以切换到高速运行模式，以确保提供足够的冷却效果，维持发电机组的稳定和高效运行。这种双速调节的策略不仅显著提升了循环水泵的运行效率，而且大幅度减少了能源的消耗，为发电厂带来了显著的节能效益。除此之外，双速电机的应用还减少了水泵因频繁启停而产生的设备磨损，从而延长了设备的使用寿命，并且进一步降低了维护和修理的成本。

3.2 合理应用高压变频器

高压变频器是一种先进的电力调节设备，它通过改变电动机的电源频率，从而实现对电动机转速的精确控制。这种设备在发电厂循环水泵系统中的应用尤为关键，它可以根据发电负荷的变化，实时调整水泵的运行速度，进而优化水流量，显著减少不必要的能耗。与传统的恒速运行方式相比，采用高压变频器调节水泵转速的方法具有更高的灵活性和能效。它不仅能够有效避免电机在低负荷时的能量浪费，还能在高负荷时提供稳定的冷却效果，确保发电机组的安全运行。此外，高压变频器的应用还能降低电动机的启动电流，减少对电网的冲击，从而提高电网的稳定性。因此，合理应用高压变频器是实现发电厂循环水泵电机节能的有效途径之一，它对于提升整个发电系统的运行效率和经济效益具有重要的意义。

3.3 优化回热加热器

回热加热器作为发电厂热力系统中的关键组成部分，其性能的提升和优化对于增强整个热力系统的运行效率具有至关重要的作用。为了实现回热加热器性能的优化，主要采取了以下几种策略：首先，通过引入和应用先进的传热技术和高性能的材料，可以有效地提高回热加热器的传热效率，从而大幅度减少热能的损失。其次，针对热力系统的具体需求，对回热加热器的数目和容量进行科学合理的配置，可以有效避免出现过度加热或加热不足的问题，进而进一步提升热力系统的整体运行效率。除此之外，对回热加热器进行优化，还可以有效减少由于设备老化、积垢等因素导致的性能衰退，从而延长设备的使用寿命，并且降低因维护而产生的成本。因此，优化回热加热器是实现发电厂辅机电动机节能改造的关键措施之一，对于推动发电厂整体节能降耗具有重要的意义。

3.4 电机双速改造的差动保护优化

在发电厂的辅助设备电动机节能改造项目中，电机双速改造技术被广泛采用，作为一种有效的节能手段。然而，随着电机运行状态的改变，特别是其速度的调整，差动保护作为电动机保护系统中不可或缺的一部分，同样需要进行相应的调整和优化。电机在经过双速改造后，其在不同速度下的运行参数会发生变化，这可能会导致传统的差动保护设置无法精确地反映电机的实际运行状态，从而引发保护装置的误动作或拒绝动作的情况。因此，针对电机双速改造后的差动保护进行细致的优化工作，是提升电动机保护系统可靠性和灵敏度的关键所在。优化措施通常包括调整差动保护的整定值，以适应电机在不同速度下的运行特性；改进差动保护的算法，使其能够更加准确地识别电机的运行状态；以及增强差动保护的抗干扰能力，确保在各种复杂环境下都能稳定工作。通过实施这些优化措施，可以确保电机在双速运行模式下获得更加可靠和有效的保护，从而进一步提升发电厂的整体运行效率和安全性。

4 电动机节能改造的效益

电动机节能改造，特别是电机双速改造及其配套的差动保护优化，带来了显著的效益。首先，从节能角度来看，通过调整电机的运行速度，使其在不同工况下都能保持较高的运行效率，有效降低了能源消耗。这不仅减少了发电厂的运营成本，还符合国家节能减排的政策导向，对环境保护具有积极意义。其次，差动保护的优化提高了电动机保护系统的可靠性和灵敏度，降低了因保护装置误动作或拒绝动作而导致的电机故障率，延长了电机的使用寿命，减少了维修和更换成本。此外，节能改造还提升了发电厂的整体运行效率，增强了电网的稳定性，为电力供应的安全可靠提供了有力保障。

结束语

随着能源问题的日益突出，发电厂作为能源消耗大户，其节能改造工作显得尤为重要。本文通过对发电厂辅机电动机的节能改造进行分析，探讨了双速循泵水泵电机节能、高压变频器的合理应用、回热加热器的优化以及电机双速改造的差动保护优化等措施。这些改造措施不仅提高了电动机的运行效率，降低了能源消耗，还增强了电网的稳定性，为电力供应的安全可靠提供了有力保障。

参考文献

[1] 郝宗凯 ， 夏冰 . 发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术 [J]. 中国设备工程，2019，（08）：51-52.

[2] 王丹 . 发电厂汽轮机及其辅机设备节能技术要点 [J]. 科技创新与应用，2018，（11）：138-139.