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高效节能电动机在电厂中的应用研究

时间:2020-05-06 14:28 点击次数:
 
1、高效节能电机的主要原理及节能效果
高效节能电机 ,从字面上解释 ,就是具有效率值高的通用标准型电动机 ,是采用新型电机设计 、新工艺及新材料 ,通过降低电磁能 、热能和机械能的损耗,提高 输出效率 ;即有效输出功率比输入功率的百分值高的电机。高效节能电机与标准电机相 比 ,使用高效节能电机的 节能效果非常明显 ,通常情况下效率可平均提高 4%;总损耗比普通标准系列电动机降低 20%以上,节约电能 15%以上。 以 55 千瓦电机为例,按高效节能电机比一般电机节电 15%,电费每度按0.5元计算 ,使用节能电机两年内靠节电可收回更换电机的费用 。
 
与标准电机相比 ,高效节能电机在使用上的优点主要有 :(1)效率高,节能效果好 ;加驱动器可实现软起 、软停、无级调速 ,节电效果进一步提高。(2)设备或装置稳定运行时间变长 ,产品的经济性提高 ;(3)因为采取了降低损耗的设计 ,温升小,进而延长设备的使用寿命 ,提高设备的可靠性 ;(4)大大减少对环境的污染 ;(5)电机功率因数接近 1,提高电网品质因数 ;(6)无需加功率因数补偿器 ,电机电流小 ,节约输配电容量、延长系统整体运行寿命 。
 
2、高效节能电机在电厂中的主要作用及选用条件
 
发电厂承担着全国大部分电能供应的任务 ,同时发电厂的生产过 程完全是机械化和自动化的 ,需要许多以电动机拖动的机械为其主要和辅助设备服务 ,因此是电能消耗的大户。目前,电力行业的竞争非常激烈,但关键还是制造成本的竞争,所以降耗增效工作就显得极为重要。发电机组的主要经济技术指标有三个:发电量、供电煤耗和厂用电量。这些指标之间都是相互联系相互影响的。如厂用电率每变化1%对供电煤耗的影响系数为3.499%、 负荷率每下降1个百分点影响厂用电率升高0.06 个百分点。以装机容量1000MW,如按额定工况运行,厂用电率按4.2%计算,厂用电消耗的容量就达50.4MW,每年消耗的电量约30240×104kW.h;如果将厂用电的消耗降低5%,每年可节省厂用电消耗的电量约 160MW.h, 按平均上网电价0.35元/kW.h 计算 ,可增加售电收入 530 余万元,经济效益非常明显。从宏观角度上看,如果火力发电厂平均厂用电率降低,对缓解资源短缺和环境保护的压力,提高火电厂经济效益,抑制日益增长的厂用电率,保证我国国民经济的可持续发展具有重要的意义 。
 
虽然高效电动机比标准电动机效率高 ,但从造价上看和制造成本 上,在同等情况下,高效电动机价格将比普通电动机高出30%,这必然会增加工程的初始投资。 虽然价格高于普通Y 系列电动机,但从长期运行考虑,只要能合理选用电机,经济性还是明显的。因此,在电厂辅机设备选型和招标时,必需有目标的选择合适的设备采用高效节能电机。
 
工艺专业做了大量优化 ,取消了电动给水泵 ;电动引风机取消 ,采用汽动引风机驱动 ;但仍有诸多高压电动机作为水泵 、风机 、压缩机、胶带输送机等主要设备的驱动设。 所以建议从如下三个方面考核并选用辅机设备的电动机能耗和效率 ,以获得大的经济效益 :
 
(1)针对工程电厂中运行时间长 ,年运行小时多的电机 。
 
对于每年运行时间超过 5000 小时,负荷率大于70%的电动机,采用高效节能电动机比较合适。 以20000kW 电动机为例,如改用平均效率提高1%的节能型高效电动机,年平均运行时间按 5000 小时计算,节电可达100万 kWh。
 
(2)厂用电压等级高(本工程中6kV 或 10kV),同时消耗厂用电大 的大功率电机 。
 
据统计 ,全国火力发电厂的八种风机和水泵 ,即送风机、引风机、 一次风机、排粉风机、锅炉给水泵 、循环水泵 、凝结水泵和灰浆泵 ,其配套电动机的总容量为 15000MW,年总用电量为520 亿 kWh,占全国火电发电量的5.8%。提高这些风机和水泵系统运行效率的节能潜力可达300-500亿 kWh/年,相当于 6-10 个装机容量为 1000MW 级的 大 型 火力发电厂的年发电总量 。
 
在本工程的辅机电机,则重点包括如:风烟系统的送风机和一次风机、制粉系统的磨煤机、循环水和给水系统的凝结水泵和循环水泵等这些大容量风机和水泵的高压电机;这些高压辅机所耗的总电量占全部厂用电量的 65%-70%,也是主要的耗电设备,且容量大、耗电多。深挖高压电机节电潜力,是降低耗电量和厂用电率的关键和出发点。
 
(3)在各系统起关键作用的设备对应的配套电机,这些设备采用新型高效节能电机 ,将大大提高供电的可靠性 。
 
这些设备主要包括:汽机系统的凝结水泵 、发电机定子冷却水泵 、 闭式循环冷却水泵 、机械真空泵 、轴封风机、汽机主油泵、交流润滑油泵;锅炉系统的送风机、一次风机、磨煤机;脱硫承包商范围内吸收塔循环泵、氧化风机;物料输送系统的除灰和仪用空气压缩机;各胶带输送机;循环水系统的循环水泵;暖通系统的空调冷水机组等。这些个工艺系统的重要设备,是采用新型高效节能电机进行优化的主要对象。

本文标签: 高效节能 电动机 电厂 中的 应用 研究

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