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摘 要：黑龙江省某电厂通过改变电源频率f来改变电机的转速，从而满足水泵和风机经济运行的需要，通过变频改造后，提高送、引风机在低负荷运行时的工作效率点；检测引风机出口排烟温度，与改造前进行对比，评价其节能效果。年节能能力为4626.28吨标煤，产生经济效益260.28万元。
关键词：变频；余热回收；节能改造；效益分析
1、一次风机改变频
现代交流调速传动，主要指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动。对于交流异步电动机，调速方法很多，其中以变频调速性能最好。根据电机学原理，异步电动机同步转速，即旋转磁场转速为
式中，f1为供电电源频率，p为电机极对数。
异步电动机轴转速为
通过改变电动机的供电电源频率f1，可以改变其同步转速，从而实现调速运行。
一次风机改变频工作原理：
锅炉一次风机电机变频改造，共加装1000 kW一拖一高压变频器两台，变频调速装置为高—高结构，系统输入为6KV，50Hz交流电，采用单元串联多电平技术和移相式PWM控制方式直接输出，不需输出升压变压器；输入侧的干式移相变压器要求铜线绕制，采用封闭柜体。不改变电动机基础，变频器经DCS控制启停及调节频率控制。
2、锅炉排烟余热回收技术改造
低温省煤器（余热回收器）的工作原理是：低温低压省煤器布置空气预热器之后的垂直烟道内，锅炉排烟从空气预热器流出，经水平烟道转弯后上行。在竖烟道内自下向上冲刷低压省煤器蛇形管束，吸收锅炉排烟余热，结构与一般省煤器相似，其水侧连接于汽轮机回热系统的低压部分，凝结水在低压省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，而自身却被加热，升高温度后再返回低压加热器系统。它代替部分低压加热器的作用，是汽轮机热力系统的一个组成部分。采用低压省煤器将排挤部分汽轮机的回热抽汽，在汽轮机进汽量不变的情况下，该排挤抽汽将从抽汽口返回汽轮机继续膨胀做功。低压省煤器与主回水成并联布置，进水取自软化水，通过两个板式换热器分别于生活水和锅炉给水连接，加热生活水和加热给水既可以同时运行又可以独立运行，互不影响。
3、新增主要设备
表1 一次风机改变频改造新增主要设备
表2 锅爐排烟余热回收改造新增主要设备
4、节能计算
①一次风机改变频节能计算
在保证机组在改造前、后相近运行工况条件下，检测锅炉一次风机高压风机变频改造后耗能与改造前进行对比（见表3）。
表3 锅炉一次风机电机高压变频改造前后耗电量对比表
经过计算锅炉一次风机电机高压变频改造前后耗电量对比，本工程在改造后节能效果达到机组负荷率大于75%—77%时，节电率达到18.9%，每小时即节电322kWh。
一次风机电机改变频计算公式
A=A1-A2
A——项目节能量kWh
A1——实施前基准能耗kWh
A2——实施后实际能耗kWh
Q=（A÷A1）×100%
Q——节电率
运行时间取机组近三年机组分类情况月报表平均值6523小时为基准，按上网电价0.334元/千瓦时，电折标系数0.321千克/千瓦时计算，年节电量为2100406千瓦时，经济效益70.15万元，折标煤674.23吨。
表4 锅炉一次风机电机高压变频后年节电经济指标
②锅炉排烟余热回收改造节能计算
在保证机组在改造前、后相近运行工况条件下，检测锅炉引风机出口排烟温度，与改造前进行对比，评价其节能效果。
经试验测定，改造后锅炉排烟温度平均降低17℃。300MW机组排烟温度每降低10℃，煤耗下降1.7克/千瓦时，则改造后供电煤耗下降2.89克/千瓦时，按前三年（2012-2014年）平均发电量141531万千瓦时计，年可节约标煤2.89×141531×104/106=4090.25吨，按照标煤价格500每吨计算，年节约资金 500×4090.25×10-4=204.51万元。
本改造项目增加两台功率为110kW的变频循环泵（一运一备），根据现场检测数据可知，年运行6523小时，每年增加耗电量=110×0.8×0.75×6523=430518kW。
按上网电价0.334元/千瓦计，改造后增加耗电费用为430518×0.334=143793.01元；折标系数0.321千克/千瓦时计，折成标煤为430518×0.321/1000=138.20吨。
改造后年节煤量=4090.25-138.20=3952.05吨，节约资金=204.51-14.38=190.13万元。
5、结论
黑龙江省某热电厂综合节能改造项目，一次风机电机高压变频改造年节标煤674.23吨，产生经济效益70.15万元；锅炉排烟余热回收改造节标煤3952.05吨，产生经济效益190.13万元。故该项目综合节能改造后年节约标煤4626.28吨，产生经济效益260.28万元。
参考文献
[1]中华人民共和国节约能源法（中华人民共和国主席令2008年第77号，2008年4月1日起施行）。
[2]固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法（发改委2010年6号令）。
[3]节电技术经济效益计算及评价方法（GB/T13471-2008）。
[4]固定资产投资项目节能评估工作指南（2014年本）。
关键词：变频；余热回收；节能改造；效益分析
1、一次风机改变频
现代交流调速传动，主要指采用电子式电力变换器对交流电动机的变频调速传动。对于交流异步电动机，调速方法很多，其中以变频调速性能最好。根据电机学原理，异步电动机同步转速，即旋转磁场转速为
式中，f1为供电电源频率，p为电机极对数。
异步电动机轴转速为
通过改变电动机的供电电源频率f1，可以改变其同步转速，从而实现调速运行。
一次风机改变频工作原理：
锅炉一次风机电机变频改造，共加装1000 kW一拖一高压变频器两台，变频调速装置为高—高结构，系统输入为6KV，50Hz交流电，采用单元串联多电平技术和移相式PWM控制方式直接输出，不需输出升压变压器；输入侧的干式移相变压器要求铜线绕制，采用封闭柜体。不改变电动机基础，变频器经DCS控制启停及调节频率控制。
2、锅炉排烟余热回收技术改造
低温省煤器（余热回收器）的工作原理是：低温低压省煤器布置空气预热器之后的垂直烟道内，锅炉排烟从空气预热器流出，经水平烟道转弯后上行。在竖烟道内自下向上冲刷低压省煤器蛇形管束，吸收锅炉排烟余热，结构与一般省煤器相似，其水侧连接于汽轮机回热系统的低压部分，凝结水在低压省煤器内吸收排烟热量，降低排烟温度，而自身却被加热，升高温度后再返回低压加热器系统。它代替部分低压加热器的作用，是汽轮机热力系统的一个组成部分。采用低压省煤器将排挤部分汽轮机的回热抽汽，在汽轮机进汽量不变的情况下，该排挤抽汽将从抽汽口返回汽轮机继续膨胀做功。低压省煤器与主回水成并联布置，进水取自软化水，通过两个板式换热器分别于生活水和锅炉给水连接，加热生活水和加热给水既可以同时运行又可以独立运行，互不影响。
3、新增主要设备
表1 一次风机改变频改造新增主要设备
表2 锅爐排烟余热回收改造新增主要设备
4、节能计算
①一次风机改变频节能计算
在保证机组在改造前、后相近运行工况条件下，检测锅炉一次风机高压风机变频改造后耗能与改造前进行对比（见表3）。
表3 锅炉一次风机电机高压变频改造前后耗电量对比表
经过计算锅炉一次风机电机高压变频改造前后耗电量对比，本工程在改造后节能效果达到机组负荷率大于75%—77%时，节电率达到18.9%，每小时即节电322kWh。
一次风机电机改变频计算公式
A=A1-A2
A——项目节能量kWh
A1——实施前基准能耗kWh
A2——实施后实际能耗kWh
Q=（A÷A1）×100%
Q——节电率
运行时间取机组近三年机组分类情况月报表平均值6523小时为基准，按上网电价0.334元/千瓦时，电折标系数0.321千克/千瓦时计算，年节电量为2100406千瓦时，经济效益70.15万元，折标煤674.23吨。
表4 锅炉一次风机电机高压变频后年节电经济指标
②锅炉排烟余热回收改造节能计算
在保证机组在改造前、后相近运行工况条件下，检测锅炉引风机出口排烟温度，与改造前进行对比，评价其节能效果。
经试验测定，改造后锅炉排烟温度平均降低17℃。300MW机组排烟温度每降低10℃，煤耗下降1.7克/千瓦时，则改造后供电煤耗下降2.89克/千瓦时，按前三年（2012-2014年）平均发电量141531万千瓦时计，年可节约标煤2.89×141531×104/106=4090.25吨，按照标煤价格500每吨计算，年节约资金 500×4090.25×10-4=204.51万元。
本改造项目增加两台功率为110kW的变频循环泵（一运一备），根据现场检测数据可知，年运行6523小时，每年增加耗电量=110×0.8×0.75×6523=430518kW。
按上网电价0.334元/千瓦计，改造后增加耗电费用为430518×0.334=143793.01元；折标系数0.321千克/千瓦时计，折成标煤为430518×0.321/1000=138.20吨。
改造后年节煤量=4090.25-138.20=3952.05吨，节约资金=204.51-14.38=190.13万元。
5、结论
黑龙江省某热电厂综合节能改造项目，一次风机电机高压变频改造年节标煤674.23吨，产生经济效益70.15万元；锅炉排烟余热回收改造节标煤3952.05吨，产生经济效益190.13万元。故该项目综合节能改造后年节约标煤4626.28吨，产生经济效益260.28万元。
参考文献
[1]中华人民共和国节约能源法（中华人民共和国主席令2008年第77号，2008年4月1日起施行）。
[2]固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法（发改委2010年6号令）。
[3]节电技术经济效益计算及评价方法（GB/T13471-2008）。
[4]固定资产投资项目节能评估工作指南（2014年本）。