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――節能、增效,企業永恒的主題 大唐國際發電 祝憲 能源是經濟發展的物質基礎,也是經濟社會科學、可持續發展的重要製約因素。中國作為世界第二大能源消費國,一直高度重視能源和節能工作,早在20世紀80年代初就提出了“能源開發與節約並重,把節約放在優先位置”的方針,將節能納入國民經濟和社會發展計劃。目前,我國經濟快速增長,能源不足的矛盾日益顯現。其特點是:一、人均能源相對不足。我國大多數能源資源人均占有量不足世界平均水平的一半。二、能源利用效率低。我國每百萬美元國內生產總值能耗比世界先進水平高2.4倍,能源效率比國際先進水平低10個百分點。三、能源約束矛盾突出。近年來煤、電、油、運瓶頸製約再度出現。四、環境汙染嚴重,我國是少數以煤為主要能源的國家,也是世界上最大的煤炭消費國,能源使用帶來的環境壓力巨大。 為wei加jia快kuai建jian設she節jie約yue型xing社she會hui,緩huan解jie當dang前qian煤mei電dian油you運yun緊jin張zhang狀zhuang況kuang和he全quan麵mian建jian設she小xiao康kang社she會hui麵mian臨lin的de資zi源yuan約yue束shu和he環huan境jing壓ya力li,保bao障zhang國guo民min經jing濟ji持chi續xu快kuai速su協xie調tiao健jian康kang發fa展zhan,每mei一yi個ge發fa電dian公gong司si和he發fa電dian廠chang都dou應ying充chong分fen認ren識shi到dao自zi己ji的de社she會hui責ze任ren,把ba節jie約yue能neng源yuan,提ti高gao能neng效xiao利li用yong效xiao率lv,減jian少shao環huan境jing汙wu染ran作zuo為wei企qi業ye持chi續xu、健康發展的內在動力。 節約能源,對宏觀而言是旨在降低單位產值能耗,對行業來講,是降低產品的單耗。 2001年底為進一步落實大唐國際發電公司領導“以保證安全生產,提高設備健康水平,提高經濟效益為目標,重點降低廠用電率”的要求,公司決定將部分發電廠高壓附屬設備改變頻作為2002年節能的重點措施。 公司有關專業人員從1999年以來一直在了解高壓變頻的有關資料,並關注已經投運的高壓變頻器有關情況。為進一步了解變頻器的使用、維護情況和國內廠家生產狀況,公司變頻器調研小組於2002年初對部分發電廠及製造廠家進行了調研,對運行情況、技術、效xiao益yi等deng有you關guan問wen題ti進jin行xing了le深shen入ru細xi致zhi的de探tan討tao,並bing對dui該gai項xiang目mu進jin行xing了le詳xiang細xi的de經jing濟ji效xiao益yi測ce算suan,經jing過guo認ren真zhen比bi較jiao和he核he算suan後hou進jin行xing了le招zhao標biao。到dao目mu前qian為wei止zhi,公gong司si已yi投tou運yun高gao壓ya變bian頻pin裝zhuang置zhi42台,產生的經濟效益也比較明顯。下麵將不同容量機組的各類高壓變頻裝置改造後的經濟效益做一詳細的比較分析: 一、經濟效益比較: 高壓變頻裝置分布在公司100-600MW的機組上,主要有一次風機、送、吸風機、凝結水泵等。下麵將有關經濟效益的詳細比較分述如下: 1.張家口發電廠#8爐(300MW機組)一次風機 張家口發電廠#8鍋爐配套的製粉係統為中速磨冷一次風機正壓直吹式係統,配備6台ZGM95G型中速磨煤機。送風機、吸風機均為上海鼓風機廠生產的動葉調節式通風機。 由於#7、8機組的一次風機的型號相同,但試驗當時#7爐未裝變頻,通過與#7爐的對比試驗,在150MW、200MW、250MW和300MW狀態下,#8爐一次風機的功率分別比#7爐減少1127 kW、946 kW、689 kW及809kW。按照2001年的機組運行情況分析,以機組平均負荷為200 MW、機組年度運行小時7200小時、上網電價0.3元/ kW・h計算,#8爐一次風機年節電666萬度,節電效益為200萬元,特別在低負荷工況下節能效果更為明顯。兩台高壓變頻器的價格為560萬元,不到三年即可收回全部成本,其投資效益比是比較好的。 2.下花園電廠#2爐(100MW機組)吸風機 下花園電廠#2爐吸風機型號為Y4-73-11型,電動機功率為550 kW。經機組在不同負荷下的試驗表明:在機組負荷為50MW、70MW、85MW和100 MW時,兩台吸風機係統變頻調速調節比擋板調節分別減少綜合輸入功率471 kW、506 kW、472 kW和428 kW。以機組年運行6500小時考慮,年節電量314萬度,節電直接經濟效益為88萬元,投資回收期3.6年。主要因由於該電動機容量較小,變頻器相對價格較高,使投資回收期相對較長。 3. 張家口電廠#6機組(300MW機組)凝結水泵 張家口電廠#6機組凝結水泵改變頻後,試驗得出的定速節流調節與變頻調節實際耗電量比較,按平均運行7000小時計,全年節電效益約為408萬度,扣除空調耗電,全年節電量為405萬度,按照上網電量0.3元/ kW・h元計算,全年可獲經濟效益125萬元,不到3年可收回全部成本。目前張家口電廠#5、#6、#7、#8機組凝結水泵均改為變頻。 4.陡河電廠#2機組(125MW機組)吸風機 陡河電廠#2機組吸風機電動機容量為1000 kW,於2002年11月小修改造後投入運行。試驗中在機組負荷為90MW、100MW、110MW和125 MW時,兩台吸風機係統變頻調速調節比擋板調節分別減少綜合輸入功率571 kW、472 kW、489 kW和520 kW。該機組為調峰機組,經常運行在兩班製狀態,以機組年運行5500小時計算,每年節約電量約264萬kW•h,直接經濟效益約86萬元,投資回收期為2.8年左右。 5.陡河電廠#3機組(250MW機組)吸風機 2002年10月大修中進行了#3機組吸風機改變頻的工作。通過試驗,在機組負荷為126MW、150MW、175MW、200MW、225MW、250MW時,兩台吸風機係統變頻調速調節比擋板調節分別減少綜合輸入功率1048 kW、1062kW、1052 kW、872kW、694kW和520 kW。以該機組目前的運行負荷情況,每年節約電量約600萬度左右,直接經濟效益約160--170萬元,投資回收期為2.6-2.8年。 6.下花園電廠#3爐(200MW機組)吸風機 下花園電廠#3爐吸風機是在2003年大修中進行變頻改造的。改造前吸風機單耗為3.2-3.4 kW・h /t(汽),大修後至今單耗一直維持在2.5kW・h /t(汽)左右,按年運行7500小時計算,年節電300餘萬度,投資回收期3.6-3.7年。 7.盤山電廠#3爐(600MW機組)一次風機 盤山電廠3號機組一次風機應用的是AB Powerflex7000係列的雙PWM、無輸入隔離變壓器的電流型變頻器,是網內首次使用該類型變頻器。從運行情況看,#3機一次風機耗電率為0.47%,較改前下降0.17個百分點,月用電量比#4機平均少65萬度,年節電約600餘萬度。 二、高壓變頻調速改造經濟性評價方法 高壓變頻調速改造方案的經濟性評價有兩種主要方法: 一是“回收投資年限法”,回收投資年限是指設備采用高壓變頻調速的電網收益及其 它ta經jing濟ji效xiao益yi補bu償chang設she備bei投tou資zi和he安an裝zhuang費fei的de最zui多duo年nian限xian,回hui收shou投tou資zi年nian限xian最zui短duan的de方fang案an為wei最zui優you方fang案an。節jie電dian收shou益yi可ke通tong過guo計ji量liang係xi統tong測ce得de,其qi它ta經jing濟ji效xiao益yi可ke比bi照zhao已yi改gai造zao的de同tong類lei設she備bei收shou益yi取qu定ding額e計ji算suan,該gai方fang法fa的de優you點dian是shi直zhi觀guan明ming確que,缺que點dian是shi僅jin能neng反fan映ying初chu投tou資zi與yu收shou益yi的de比bi例li關guan係xi;不能反映方案長期運行的經濟性。由於全部使用壽命期間運行所需要的運行費、維修費的折算現值不容易估算。故我們目前按此方法進行經濟效益的計算。 二是“將來費用折算現值”,是指購工附加設備(高壓變頻器)費用,安裝費用以及維持主設備和附加設備在全部使用壽命期間運行所需要的運行費、維修費的折算現值。總現值最低的方案為最優方案。該方法較全麵、準(zhun)確(que)地(di)反(fan)映(ying)了(le)一(yi)種(zhong)方(fang)案(an)經(jing)濟(ji)性(xing)的(de)優(you)劣(lie),但(dan)需(xu)要(yao)詳(xiang)盡(jin)的(de)前(qian)期(qi)調(tiao)研(yan),對(dui)於(yu)原(yuan)始(shi)資(zi)料(liao)和(he)全(quan)部(bu)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)期(qi)間(jian)運(yun)行(xing)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)運(yun)行(xing)費(fei)準(zhun)確(que)性(xing)要(yao)求(qiu)很(hen)高(gao),否(fou)則(ze)會(hui)導(dao)致(zhi)計(ji)算(suan)依(yi)據(ju)不(bu)準(zhun),從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)經(jing)濟(ji)評(ping)價(jia)的(de)效(xiao)果(guo)。 基於上述原因,因此本文以“回收投資年限法” 進行經濟效益的計算。但無論采用哪一種方法,對於離心式風機和泵類而言,變頻調速的經濟性都是顯而易見的,其投資回收年限約在3-4年。由於上述計算變頻器改造帶來的其它經濟效益,如因降低機組供電煤耗而減少了汙染排放;由於變頻調速運行時擋板全開,不僅降低能耗,而且減少了管道振動,使差壓波動減小,改善了鍋爐運行的穩定性;對兩班製運行或經常大幅度調峰的機組,平滑啟動可減少電動機和風機的磨損並降低故障率,減少維修費用;變頻調速方式的控製調節特性好於擋板調節,易實現協調控製等。 三、運行中發生的主要問題: 在變頻器安裝、調試和運行過程中,曾出現過一些問題,請在使用中引起注意。如:個別變頻裝置燒控製插件或控製板發生故障、個別變頻裝置輸出相對地電壓中存在較高的脈衝過電壓、投運的設備普遍存在室內溫度高的問題,有的甚至造成高壓附屬設備跳閘的現象,須配置大功率空調或通風係統、個別電機改變頻後有串軸現象(工頻時不串)等問題。這些問題正在進一步研究和調試改進。 四、結束語 世界上越來越多的國家和企業認識到:一yi個ge能neng夠gou持chi續xu發fa展zhan的de社she會hui應ying該gai是shi一yi個ge既ji能neng滿man足zu社she會hui的de需xu要yao,而er又you不bu危wei及ji後hou代dai人ren前qian途tu的de社she會hui。因yin此ci,每mei一yi個ge發fa電dian公gong司si和he發fa電dian廠chang都dou應ying充chong分fen認ren識shi到dao自zi己ji的de社she會hui責ze任ren,把ba節jie約yue能neng源yuan,提ti高gao能neng效xiao利li用yong效xiao率lv,減jian少shao環huan境jing汙wu染ran作zuo為wei企qi業ye持chi續xu、健康發展的內在動力,以“節能降耗,可持續發展”為主題,不斷提高節能意識、資(zi)源(yuan)意(yi)識(shi)和(he)環(huan)境(jing)意(yi)識(shi)。把(ba)節(jie)能(neng)工(gong)作(zuo)列(lie)入(ru)各(ge)級(ji)領(ling)導(dao)的(de)議(yi)事(shi)日(ri)程(cheng),依(yi)靠(kao)科(ke)技(ji)進(jin)步(bu),推(tui)行(xing)技(ji)術(shu)節(jie)能(neng),積(ji)極(ji)推(tui)廣(guang)節(jie)能(neng)新(xin)技(ji)術(shu),新(xin)材(cai)料(liao),新(xin)工(gong)藝(yi),支(zhi)持(chi)鼓(gu)勵(li)節(jie)電(dian)技(ji)術(shu)和(he)節(jie)能(neng)產(chan)品(pin)的(de)開(kai)發(fa)、應用,這是取得節能效果的有力措施。 節能、jianghao,shimeiyigeqiyeyonghengdezhuti。tebiezaishichangjingjitiaojianxia,duifadianqiyelaishuozonghefadianchengbenyuediyuehao。yicijinxingfenxi,keyimingxianfaxianmouxiexiangmuzhongjiedianbijiemeidexiaoyigenghao,jiangdifadianchangchangyongdianlvgeifadianchangheshehuidoudailaigengdadejingjixiaoyi,zaibuduoxiaohaoranmeidetiaojianxia,weishehuitigonggengduodidianli,duijiangdifadianchengbenhejianshaohuanjingwurandoufeichangyouli。tebieshiwangchangfenkaihou,應ying該gai以yi企qi業ye是shi否fou能neng取qu得de經jing濟ji效xiao益yi作zuo為wei節jie能neng分fen析xi的de基ji礎chu,通tong過guo對dui節jie能neng項xiang目mu進jin行xing科ke學xue論lun證zheng,優you先xian開kai發fa節jie能neng效xiao益yi好hao的de節jie能neng項xiang目mu,為wei企qi業ye創chuang造zao盡jin可ke能neng多duo的de經jing濟ji效xiao益yi。、 注:本文來源於“中國科協2005年學術年會電力分會暨中國電機工程學會2005年學術年會論文集”,文中提到的4個電廠均使用了利德華福高壓變頻器,其中張家口電廠於2002年8月6日訂購了2台高壓變頻器,2003年10月22日又續訂了同型號的1台設備;下花園電廠於2002年11月31日訂購了4台設備,2003年1月28日又續訂了1台設備;陡河電廠於2002年8月6日訂購了2台設備。
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