3 215.4
2 602.4
2 056.3
1 574.3
1 156.6
3
引风机内效率ηi/%
85.5
85.5
85.5
85.5
85.5
4
引风机全效率ηf/%
83.5
83.5
83.0
82.5
82.5
5
引风机轴功率P=pqv/1000ηf/kW
365.8
266.5
188.3
126.9
79.9
6
电动机负载率β
0.523
0.381
0.269
0.18
0.114
7
电动机效率ηd/%
90.5
88.2
84.7
78.7
68.2
8
变频器ηv/%
97
96
94
92
91
9
电源输出功率PB=P/ηd·ηv/kW
416.7
314.7
236.5
175.3
128.7
10
年耗电量=PB·年运行小时数/kWh
416700
629 400
118 250
87 650
386 100
11
年总耗电量/kWh
1 638 100
12
变频调速方式节电率=(2 571 470-1 638 100)/2 571 470=0.363=36.3%
2.3 改用液力调速离合器时引用机的耗电量和节电率计算
采用液力调速离合器时，仍属于调速调节方式，故引风机的风量qv，全压p，引风机的效率ηf和轴功率P都与变频调速毫无差别，不同之处仅在于需考虑液力调速离合器的传动效率。其值与引风机转速成正比，即ηv=n/no=qv/qv,os… (4)
应用式(3-4)计算得到采用液力调速离合器时，引风机的耗电量和节电率如表6所示。
2.4 三种调节方式经济性分析比较
拟采用的二种改进方案的初投资如表7所示。
表6 采用液力调速离合调速时引风机的耗电量
计算序号主机负荷率/%100908070601引风机轴功率P(取自表5)365.8266.5188.3126.979.92液力调速离合器效率ηv=n/no=qv/qv,os0.90.810.720.630.543电动机输出功率Pd=p/η/kW406.4329.0261.5201.4148.04电动机效率ηd0.910.900.880.860.815电源输出功率PB=pd/η446.6365.6297.2234.2182.76年耗电量=PB×年运行小时数/kWh446 600731 200148 600117 100548 1007年总耗电量/kWh19916008节电率=(2 571 470-1 991 600)/2571 470=0.226=22.6%表7 二种改造方案的初投资
变 频 调 速 方 案
液力调速率合器方案
干式变压器
变频器、控制屏
电 动 机
合计
调节装置费用/万元
18
52.5
15.5
86
11.25
安装工程费用/万元
10
3
初投资总计/万元
96
14.25
下面用静态差额回收期法和动态总费用现值法比较三种调节方式的经济性。静态差额回收期法被定义为二种调节方案投资差额与年运行成本节约额之比，即
Pa=(I2-I1)/(C1-C2) (5)
式中,Pa为回收期，a；I2-I1为方案2与方案1的投资差额，万元；C1-C2为方案1与方案2的运行费用差额，万元。
总费用现值法是指将设备的总投资和设备有效使用期的运用费用按资金的时间价值规律拆算到有效使用期第一年的总费用PV。当多个方案比较时，总费用现值PV最小者为最优方案，即
PV=I+Cf (6)
f=［(1+i)t-1］/［i(1+i)t］ (7)
式中,I为设备总投资现值，万元；C为年运行费用，万元；f为现值系数；i为贷款年利率，i=6%;t为有效使用年限，t=10年。
根据式(5)和式(6)、式(7)对三种调节方式经济性进行了比较计算，计算结果如表8所示。
表8 三种调节方式的投资回收期和总费用现值比较
调节方式投资现值I/万元年耗电量/kW·h年耗电费C/万元改进后年节约电费/万元回收期/a现值系数f电费现值/万元总现值PV/万元入口简易导流器02 571 470514300736378.5378.5液力调速离合器14.251 991 60039.8311.61.237.36293.2307.4变频调速961 638 1003776186751473624.1337.1由上述计算结果不难看出：尽管变频调速方案节电率高达36.3%，比液力调速离合器方案高出13.7个百分点，年节电电费高达18.67万元，也比液力调速离合器方案高出7.07万元，节电效果可谓显著。但其总费用现值却比液力调速离合器方案高29.7万元，投资回收期也比液力调速离合器方案高出3.91年，变频调速方案的经济性明显地差于液力调速离合器方案。若要使变频调速方案的总费用现值与液力调速离合器方案的总费用现值相当，变频调速装置的初投资额应降到66.3万元以下，降幅约为31%。
3 结论
(1) 对于调峰或低负荷运行的火电机组而言，以变频调速取代传统的入口简易导流器调节或液力变速机械调节都有明显的节电效果。同时变频调速在消除电动机启动冲击和提高自动装置投入率诸方面也有独到之处。推广使用这项技术，对降低居高不下的厂用电率，提高电厂经济效益和机组运行可靠性方面必将发挥重要作用。
(2) 据本文的调研统计，近几年我国火电厂在推广应用变频调速方面取得了长足进展。但在方案经济性对比计算中，多次发现变频调速方案在目前给定条件下并不占优势，其主要原因是：①变频器特别是中、高压变频器初投资过高；②电厂电价只能按成本电价或上网电价计算，电价相对较低。
降低变频调速方案的初投资是变频器在火电厂节能改造中推广应用的重要条件之一，也是有可能的，作者将另文作进一步的阐述。
(3) 在火电厂辅机传动系统的节能改造中，预先对改进方案进行节电效果和经济性评价二方面的估算是十分必要的，通过估算不仅可以对各种调节方案作到心中有数，而且可以发现不同方案存在的问题。
4 参考文献
［1］ 吴强民.泵与风机节能技术问答.北京：中国电力出版社，1998.
［2］ 李遵基等.中压变频器在火电厂送风机控制中的应用.中国电力，2000，33(6).
［3］ 王贺岑等.风机变频改造节能技术在火电厂的应用研究.中国电力，2002，35(6).
［4］ 周德贤等.变频调速应用实例分析，变频器世界，2002，6(2).
［5］ 马小亮.大中功率节能调速传动的合理电压等级.第七届中国电子与传动控制学术会议集，2001.
［6］ 徐 璟等，用于风机的变频调速异步电动机高效运行方法.清华大学学报(自然科学版)，2002,42(3).
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