变频技术在火电厂的泵与风机中的应用

新疆生产建设兵团兴新职业技术学院 马世强

新疆工程学院 程丽娟

变频技术在火电厂的泵与风机中的应用

新疆生产建设兵团兴新职业技术学院 马世强

新疆工程学院 程丽娟

随着时代的飞速变化，科技发展也随之日新月异，变频技术这一新兴技术也随之兴起，在我国变频器的使用也越来越广泛，不管是在工业设备上，还是在家电制造方面都广泛的应用了变频技术。而在火电厂中变频技术更是不可或缺的一部分，在新时代发展改造的结果下，火电厂的泵与风机中，变频技术可谓是不可分割的一个重要组成部分，只有在变频技术的支持下，才可以保证泵与风机的正常使用，火电厂也才能正常运转。也只有在变频技术的广泛应用后，才能达到节省能源，提高效率，降低经济成本的目的，提升了整个社会资源的利用率。

变频技术；给水泵；风机

variable frequency speed control technique；pump；fan

前言

因为发展，所以改变，因为改变所以创新。所以在发展中生活中的点点滴滴都在发生改变，传统技术与新兴技术的融合也是我们这个时代快速发展的重要因素。在火电厂中，这样的改变正在兴起，也正在发展。当变频技术和火电厂中的泵与风机结合，会碰撞出怎样的火花呢？无疑这是会让所有人赞叹的新发展，让我们所有人都从中获益。在这样的改造中，我们将更多的理解到新兴技术与传统技术的融合，在这样的融合中才会取得极大的进步，推动创新发展，紧随社会的脚步，迈向新的篇章，在历史的车轮中留下自己的一方印记。

一、变频技术

（一）定义

在我们的生活中使用的大多都是交流电，然而实际上火电厂发的电却是直流电，所以在这过程中间，就需要一样技术来让火电厂最初的直流电变成交流电供以使用。所以变频技术就这样的需求下产生了。变频技术就是把直流电逆变成不同频率的交流电的一项新兴的技术。并且这项技术也可以把交流电变成直流电，这样的变化都是双向的。但是在这转换的过程中只有电流频率的变化，而并没有电能的变化。所以正常情况下是不会造成能源的无故损耗的。

（二）变频器的构成

变频器主要是由键盘、电源板、控制主板、整流桥、电解电容、充电电阻、继电器或接触器、逆变模块以及保险管这九个部分组成[3]。其中键盘的作用，顾名思义就是像电脑的键盘一样，通过键盘对电脑进行控制，所以在变频其中也是一样的，就是用来设置参数，监控参数值。而电源板就不用过多解释了吧，自然是用来提供变频器使用的能源的。而控制主板则是通过产生六路驱动信号来控制逆变模块，同时也可以保护信号和对各个接口信号的进行有效的处理。整流桥就可以从字面上得知它的作用了，整合电流的一座桥，也就是将输入的交流电变成直流电。点解电容的存在则是将整流后的脉动直流电变成平滑的直流电。而充电电阻则是用以限制上电那一瞬间的主电解电容的电流，用来防止充电电流过大，会损坏整流桥和主电解电容，达到对设备的一定保护作用。然后就说到了继电器，其作用主要是当主电解电容充电完成以后短接充电电阻而承受主电流。最后逆变模块的作用就和整流桥的作用是互逆的，将平滑的直流电变成接近正弦波的三相交流电。保险管就是字面上的意思，保护逆变模块和整流桥。

二、火电厂泵与风机的现状

变频技术作为一种新兴的科技技术，随着信息技术的发展，电力电子技术的发展而兴起。在火电厂中有着广泛的应用。在火电厂中的应用主要在两方面，节能和工艺控制性能。对于火电厂来说，合理的采用适合的变频器可以降低用电率和提高全厂的工艺控制水平，达到想要的工作状态。在我国的火电厂中，一般使用的变频器都应用在风机、水泵以及输送煤的皮带上面[4]。

（一）变频技术在泵中的应用

在我国的火力发电厂中，泵的最主要的作用是在于应用在锅炉的给水泵中，给水泵是用以将加热并且除去氧之后的高温水升压，升压了到某一额定的压力后送进锅炉，在这过程中给水泵必须源源不断的给锅炉输送这样的高温水，不可以有任何的间断，只有这样才能保证锅炉的安全运行[2]。然而想要达到安全运行就会有很多的高要求。就给水泵自身而言，不仅由于设计过程中层层加码，导致了留有过大的富裕量，而这些富裕就并不会输送到锅炉之中去，就大大的降低了给水泵的利用效率，增加了使用成本。而且，在给水泵的设计中，为了满足国家对于生产工艺上的高要求，就统一采用了节流调节，这样的设计就又造成了更大的能源浪费，却也不可改变。在一般情况下的火电厂中，水泵的流量以及压力的余量越大，那么节流也就会越大，也就会耗费了更多的能源，所以能耗也就更大。这是因为大多数的是水电厂为了维持水泵中汽包压力的正常值，会在给水管道中安装上给水调节阀，并且采用的是两段调节，也就是说，在是到达给水泵之前就会经过两次的调节，在调节过程中是通过给水调节阀的节流，改变管道的阻力特性线，以达到改变泵的运行情况的目的，所以这样的调节方式就会需要能多的能源来支持，也就导致了能量消耗过大。在这一过程中，无疑是降低了水泵的效率，增加了阻力，使得驱动机械的能耗加大，提高了经济成本。但是，不这样做，就很难维持水泵中汽包的压力值保持在正常水平，所以就不得不这一做。面对这一为难的局面，我国的火电厂泵的现状急需改善，减少能源消耗。所以变频技术就及时的应用在这其中，大大节省了给水泵的能源消耗。

（二）风机中的变频技术应用

在传统方式的风机使用方法中，风机等一系列设备总是长时间处于低负荷运行的状态，在这一的状态下，设备就没能够充分利用，所以就处在一种低效率的运行之中。并且风机的风量调节是采用改变挡板开度的方法来调节的，这一的方法挡板需要消耗大量的能源，并且挡板容易损坏，就个火电厂的设备成本增加了负担。

在风机中采用变频技术，因为风机的转速和电源的频率是成正比的，所以在使用变频技术的过程中是通过改变电源的输入频率来调节风机的转动速度[1]。转动速度就决定了风机的一切实用能力，所以变频技术调节风机转速就可以说是改变了风机的整个运行方式。大大提高了风机的利用效率。

三、应用变频技术的效益

（一）给水泵运用变频技术后的优势

在给水泵中应用中变频技术后最大的优势就是节电，这主要从以下两个方面节电。第一个方面，系统的功率因素高，节省了无用功，可以减轻变压器的负担，第二个方面是节省设计冗余，不再因为工艺制造的要求而造成极大的能源损耗，当冗余量过大的时候，变速调频就可以及时有效的调速，以达到节省冗余的目的。

（二）风机运用变频技术后的优势

在风机的改造中主要有以下三个方面的优势。首先，变频技术改变了原本用挡板调节风量的方式，减去了原本消耗在挡板上的能源，大大的提高了经济效益。其次是在启动风机方面实现了软启动，不会对风机造成太大的冲击，大大的延长了风机的使用寿命和提高了对能源的使用效率。最后是在调节转速方面，可以平稳自主的调节转速，提高了精准度和对能源的使用效率，大大的减少了火电厂的经济成本。

四、小结

在火电厂的变频技术使用改造中，给水泵和风机是最大的改造方面，并且这也是整个厂中最大的能源消耗的地方，所以在这当中改造后的效益不可谓不大，对火电厂的整个能源利用率大大提高，极大的降低了厂的经济成本。广泛推行使用后对整个社会的影响是非常大的，对人们的电的使用带来了极大的好处。只有在不断的创新与传统技术融合中才会减少原本的能源消耗，提高能源利用率，从而节省整个社会的资源，推动社会的发展，也推动科学技术的创新与发展。

[1]尹君,薛铁．变频调速技术在火电厂风机中的应用[J]．科技创新包,2011(7)．

[2]谭世海,熊隽迪,李忠芬,冉启阳．变频技术在给水泵节能改造中的应用[J]．电机与控制应用,2010,37(2)：34-46．

[3]吕汀,石红梅．变频技术原理与应用[M]．机械工业出版社,2007．7．1．

[4]张振阳,刘军祥．高压变频技术在火电厂吸风机中的应用与研究[J]．热能动力工程,2002,17(2)：191-194．

Absttract：With the rapid changes of the times，the development of science and technology will change rapidly，the new technology of frequency conversion technology also will rise，and in the use of Chinese inverter more widely，whether in manufacturing or industrial equipment，extensive application of frequency conversion technology in home appliances.The frequency conversion in thermal power plant technology is an indispensable part in the development of the new era，the transformation of the results，the pump and fan of thermal power plant，frequency conversion technology is a important and inseparable part，only in the frequency conversion technology，can ensure the normal use of the pump and fan also，to the normal operation of thermal power plant.Only after the wide application of frequency conversion technology can the energy saving，efficiency improvement and economic cost reduction be achieved，and the utilization ratio of the whole social resources can be improved.

马世强（1979—），男，山东人，大学本科，学士，研究方向：电子信息技术。

程丽娟（1987—），女，甘肃人，硕士研究生，研究方向：控制工程。