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大唐國際發電股份有限公司高壓變頻節能效益分析
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發布時間:2009-11-20 瀏覽數:4300 新聞來源:廣西節能網

能源是經濟發展物質基礎,也是經濟社會科學、可持續發展重要制約因素。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20世紀80年代初就提出了“能源開發與節約并重,把節約放優先位置”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、運瓶頸制約再度出現。四、環境污染嚴重,我國是少數以煤為主要能源國家,也是世界上最大煤炭消費國,能源使用帶來環境壓力巨大。

為加快建設節約型社會,緩解當前煤電油運緊張狀況和全面建設小康社會面臨資源約束和環境壓力,保障國民經濟持續快速協調健康發展,每一個發電公司和發電廠都應充分認識到自己社會責任,把節約能源,提高能效利用效率,減少環境污染作為企業持續、健康發展內動力。

節約能源,對宏觀而言是旨降低單位產值能耗,對行業來講,是降低產品單耗。

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”要求,公司決定將部分發電廠高壓附屬設備改變頻作為2002年節能重點措施。

公司有關專業人員從1999年以來一直了解高壓變頻有關資料,并關注已經投運高壓變頻器有關情況。為進一步了解變頻器使用、維護情況和國內廠家生產狀況,公司變頻器調研小組于2002年初對部分發電廠及制造廠家進行了調研,對運行情況、技術、效益等有關問題進=了深入細致探討,并對該項目進行了詳細經濟效益測算,認真比較和核算后進行了招標。到目前為止,公司已投運高壓變頻裝置42臺,產生經濟效益也比較明顯。下面將不同容量機組各類高壓變頻裝置改造后經濟效益做一詳細比較分析:

一、經濟效益比較:

高壓變頻裝置分布公司100-600MW機組上,主要有一次風機、送、吸風機、凝結水泵等。下面將有關經濟效益詳細比較分述如下:

1.張家口發電廠#8爐(300MW機組)一次風機

張家口發電廠#8鍋爐配套制粉系統為中速磨冷一次風機正壓直吹式系統,配備6臺ZGM95G型中速磨煤機。送風機、吸風機均為上海鼓風機廠生產動葉調節式通風機。

#7、8機組一次風機型號相同,但試驗當時#7爐未裝變頻,與#7爐斜仁匝椋150MW、200MW、250MW和300MW狀態下,#8爐一次風機功率分別比#7爐減少1127kW、946kW、689kW及809kW。2001年機組運行情況分析,以機組平均負荷為200MW、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,特別低負荷工況下節能效果更為明顯。兩臺高壓變頻器價格為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。

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550kW。經機組不同負荷下試驗表明:機組負荷為50MW、70MW、85MW和100MW時,兩臺吸風機系統變頻調速調節比擋板調節分別減少綜合輸入功率471kW、506kW、472kW和428kW。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后,試驗出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,扣除空調耗冢全年節電量為405萬度,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1000kW,于2002年11月小修改造后投入運行。試驗中機組負荷為90MW、100MW、110MW和125MW時,兩臺吸風機系統變頻調速調節比擋板誚詵直鵂跎僮酆鮮淙牘β571kW、472kW、489kW和520kW。該機組為調峰機組,經常運行兩班制狀態,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機組吸風機改變頻工作。試驗,機組負荷為126MW、150MW、175MW、200MW、225MW、250MW時,兩臺吸風"系統變頻調速調節比擋板調節分別減少綜合輸入功率1048kW、1062kW、1052kW、872kW、694kW和520kW。以該機組目前運行負荷情況,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2003年大修中進行變頻改造。改造前吸風機單耗為3.2-3.4kW·h/t(汽),大修后至今單耗F直維持2.5kW·h/t(汽)左右,按年運行7500小時計算,年節電300余萬度,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是ABPowerflex7000系列雙PWM、無輸入隔離變壓器電流型變頻器,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-約600余萬度。

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電網收益及其它經濟效益補償設備投資和安裝費最多年限,回收投資年限最短方案為最優方案。節電收益屑屏肯低巢猓其它經濟效益可比照已改造同類設備收益取定額計算,該方法優點是直觀明確,缺點是僅能反映初投資與收益比例關系;不能反映方案長期運行經濟性。全部使用壽命期間運行所需要運行費、維修費折算現值不容易估算。故我們目前按此方法進行經濟效益計算。

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,安裝費及維持主設備和附加設備全部使用壽命期間運行所需要運行費、維修費折算現值??偓F值最低方案為最優方案。該方法較全面、準確反映了一種方案經濟性優劣,但需要詳盡前期調研,原始資料和全部使用壽命期間運行所需要運行費準確性要求很高,否則會導致計算依據不準,影響經濟評價效果。

基于上述原因,本⒁浴盎厥脹蹲誓晗薹ā苯行經濟效益計算。但采用哪一種方法,離心式風機和泵類而言,變頻調速經濟性都是顯而易見,其投資回收年限約3-4年。上述計算變頻器改造帶來其它經濟效益,如因降低機組供電煤耗而減少了污染排放;變頻調速運行時擋板全開,降低能耗,減少了管道振動,使差壓波動減小,改善了鍋爐運行穩定性;對兩班制運行或經常大幅度調峰機組,平滑啟動可減少電動機和風機磨損并降低故障率,減少維修費用;變頻調速方式控制調節特性好于擋板調節,易實現協調控制等。

三、運行中發生主要問題:

變頻器安裝、調試和運行過程中,曾出現過一些問題,請使用中引起注意。如:個別變頻裝置燒控制插件或控制板發生故障、個別變頻裝置輸出相對電壓中存較高脈沖過電壓、投運設備普遍存室內溫度高問題,有造成高壓附屬設備跳閘現象,須配置大功率空調或通風系統、個別電機改變頻后有串軸現象(工頻時不串)等問題。這些問題正進一步研究和調試改進。

四、結束語

世界上越來越多國家和企業認識到:一個能夠持續發展社會應該是一個既能滿足社會需要,而又不危及后代人前途社會。,每一個發電公司和發電廠都應充分認識到自己社會責任,把節約能源,提高能效利用效率,減少環境污染作為企業持續、健康發展內動力,以“節能降耗,可持續發展”為主題,不斷提高節能意識、資源意識和環境意識。把節能工作列入各級領導議事日程,依靠科技進步,推行技術節能,積極推廣節能新技術,新Я希新工藝,支持鼓勵節電技術和節能產品開發、應用,這是取節能效果有力措施。

節能、降耗,是每一個企業永恒主題。特別市場經濟條件下,對發電企業來說綜合發電成本越低越好。以Ы行分析,可以明顯發現某些項目中節電比節煤效益更好,降低發電廠廠用電率給發電廠和社會都帶來更大經濟效益,不多消耗燃煤條件下,為社會提供更多電力,對降低發電成本和減少環境污染都非常有利。特別是網廠分開后,應該以企業是否能取經濟效益作為節能分析基礎,對節能項目進行科學論證,優先開發節能效益好節能項目,為企業創造盡可能多經濟效益。

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