能源是经济发展的物质基础,也是经济社会科学、可持续发展的重要制约因素。中国作为世界第二大能源消费国,一直高度重视能源和节能工作,早在20世纪80年代初就提出了“能源开发与节约并重,把节约放在优先位置”的方针,将节能纳入国民经济和社会发展计划。目前,我国经济快速增长,能源不足的矛盾日益显现。其特点是:一、人均能源相对不足。我国大多数能源资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。我国每百万美元国内生产总值能耗比世界先进水平高2.4倍,能源效率比国际先进水平低10个百分点。三、能源约束矛盾突出。近年来煤、电、油、运瓶颈制约再度出现。四、环境污染严重,我国是少数以煤为主要能源的国家,也是世界上最大的煤炭消费国,能源使用带来的环境压力巨大。
为加快建设节约型社会,缓解当前煤电油运紧张状况和全面建设小康社会面临的资源约束和环境压力,保障国民经济持续快速协调健康发展,每一个发电公司和发电厂都应充分认识到自己的社会责任,把节约能源,提高能效利用效率,减少环境污染作为企业持续、健康发展的内在动力。
节约能源,对宏观而言是旨在降低单位产值能耗,对行业来讲,是降低产品的单耗。
2001年底为进一步落实大唐国际发电公司领导“以保证安全生产,提高设备健康水平,提高经济效益为目标,重点降低厂用电率”的要求,公司决定将部分发电厂高压附属设备改变频作为2002年节能的重点措施。
公司有关专业人员从1999年以来一直在了解高压变频的有关资料,并关注已经投运的高压变频器有关情况。为进一步了解变频器的使用、维护情况和国内厂家生产状况,公司变频器调研小组于2002年初对部分发电厂及制造厂家进行了调研,对运行情况、技术、效益等有关问题进行了深入细致的探讨,并对该项目进行了详细的经济效益测算,经过认真比较和核算后进行了招标。到目前为止,公司已投运高压变频装置42台,产生的经济效益也比较明显。下面将不同容量机组的各类高压变频装置改造后的经济效益做一详细的比较分析:
一、经济效益比较:
高压变频装置分布在公司100-600MW的机组上,主要有一次风机、送、吸风机、凝结水泵等。下面将有关经济效益的详细比较分述如下:
1.张家口发电厂#8炉(300MW机组)一次风机
张家口发电厂#8锅炉配套的制粉系统为中速磨冷一次风机正压直吹式系统,配备6台ZGM95G型中速磨煤机。送风机、吸风机均为上海鼓风机厂生产的动叶调节式通风机。
由于#7、8机组的一次风机的型号相同,但试验当时#7炉未装变频,通过与#7炉的对比试验,在150MW、200MW、250MW和300MW状态下,#8炉一次风机的功率分别比#7炉减少1127kW、946kW、689kW及809kW。按照2001年的机组运行情况分析,以机组平均负荷为200MW、机组年度运行小时7200小时、上网电价0.3元/kW·h计算,#8炉一次风机年节电666万度,节电效益为200万元,特别在低负荷工况下节能效果更为明显。两台高压变频器的价格为560万元,不到三年即可收回全部成本,其投资效益比是比较好的。
2．下花园电厂#2炉(100MW机组)吸风机
下花园电厂#2炉吸风机型号为Y4-73-11型,电动机功率为550kW。经机组在不同负荷下的试验表明:在机组负荷为50MW、70MW、85MW和100MW时,两台吸风机系统变频调速调节比挡板调节分别减少综合输入功率471kW、506kW、472kW和428kW。以机组年运行6500小时考虑,年节电量314万度,节电直接经济效益为88万元,投资回收期3.6年。主要因由于该电动机容量较小,变频器相对价格较高,使投资回收期相对较长。
3.张家口电厂#6机组(300MW机组)凝结水泵
张家口电厂#6机组凝结水泵改变频后,试验得出的定速节流调节与变频调节实际耗电量比较,按平均运行7000小时计,全年节电效益约为408万度,扣除空调耗电,全年节电量为405万度,按照上网电量0.3元/kW·h元计算,全年可获经济效益125万元,不到3年可收回全部成本。目前张家口电厂#5、#6、#7、#8机组凝结水泵均改为变频。
4.陡河电厂#2机组(125MW机组)吸风机
陡河电厂#2机组吸风机电动机容量为1000kW,于2002年11月小修改造后投入运行。试验中在机组负荷为90MW、100MW、110MW和125MW时,两台吸风机系统变频调速调节比挡板调节分别减少综合输入功率571kW、472kW、489kW和520kW。该机组为调峰机组,经常运行在两班制状态,以机组年运行5500小时计算,每年节约电量约264万kW•h,直接经济效益约86万元,投资回收期为2.8年左右。
5.陡河电厂#3机组(250MW机组)吸风机
2002年10月大修中进行了#3机组吸风机改变频的工作。通过试验,在机组负荷为126MW、150MW、175MW、200MW、225MW、250MW时,两台吸风机系统变频调速调节比挡板调节分别减少综合输入功率1048kW、1062kW、1052kW、872kW、694kW和520kW。以该机组目前的运行负荷情况,每年节约电量约600万度左右,直接经济效益约160--170万元,投资回收期为2.6-2.8年。
6.下花园电厂#3炉(200MW机组)吸风机
下花园电厂#3炉吸风机是在2003年大修中进行变频改造的。改造前吸风机单耗为3.2-3.4kW·h/t(汽),大修后至今单耗一直维持在2.5kW·h/t(汽)左右,按年运行7500小时计算,年节电300余万度,投资回收期3.6-3.7年。
7.盘山电厂#3炉(600MW机组)一次风机
盘山电厂3号机组一次风机应用的是ABPowerflex7000系列的双PWM、无输入隔离变压器的电流型变频器,是网内首次使用该类型变频器。从运行情况看,#3机一次风机耗电率为0.47%,较改前下降0.17个百分点,月用电量比#4机平均少65万度,年节电约600余万度。
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