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节能减排
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垃圾发电厂电气设备运行效率分析与技改方案
刘 友 岳 涛 闫洪让
（青岛康恒再生能源有限公司）
摘要：本文以某市日处理量2475t的垃圾发电厂为研究对象，针对其电气系统运行效率偏低的问题展开研
究。通过现场测试发现，该厂发电机在60%负载下效率为89.2%（较设计值低5.3%），主变压器负载率长
期处于35%～45%（低于经济负载区间），变频系统总谐波畸变率达7.5%。本文采用效率测试、损耗分析和
仿真模拟相结合的方法，揭示了设备选型偏大、运行策略不合理，以及谐波抑制不足是效率低下的主要原
因。基于此，提出了发电机绕组优化、变压器有载调压改造和主动滤波装置加装等技改方案。
关键词：垃圾发电厂；电气设备；运行效率；技改方案
着城市化进程加快，我国生活垃圾年产量55%～65%，偏离最佳经济运行区间；变频系统总
已突破2亿t，垃圾焚烧发电作为“减量化、谐波畸变率控制在7.5%，符合电力行业标准。运营
随
资源化”处理的重要手段，装机容量年均方重点关注该厂用电率从投运初期的11.8%攀升至
增长超过15%[1-2]。但行业调研显示，多数垃圾发电12.5%的问题。本研究聚焦发电机、主变压器和变
厂电气系统效率较设计值低8%～12%，严重影响项频系统三大关键设备，基于2020—2023年SCADA
目经济性[3-4]。现有研究多聚焦于焚烧工艺优化，对系统运行数据、电能质量测试报告，以及设备维护
电气设备效率的系统性研究相对不足。本文选取某日志展开分析，旨在通过系统性效率优化将该厂用
典型垃圾发电厂为研究对象，创新性地提出了基于电率降低至12%以下。
实际运行特性的设备匹配度评价方法，并开发了针
2 设备运行效率分析
对垃圾发电负荷波动特点的效率优化策略。研究成
果不仅解决了该电厂的具体问题，还为行业提供了2.1效率评估指标体系构建
可推广的电气系统能效提升方法。本研究建立了包含四个维度的电气设备效率评
估体系：第一，电气效率（η=Pout/Pin），反映能
1 项目概况
量转换的有效性；第二，功率因数（cosφ），表征
本研究以某市日处理量2475t的垃圾发电厂为无功功率损耗情况；第三，谐波畸变率（THD），评
研究对象，该厂配置3×825t/d机械炉排焚烧炉和估电能质量对效率的影响；第四，设备负载率与效
2×30MW汽轮发电机组，采用110kV、10kV、率曲线，分析运行工况匹配度。
380V三级配电系统。主要电气设备包括：QF-通过该指标体系，可全面诊断设备运行状态，其
30-2型发电机（额定效率94.5%）、SF-40000/110中电气效率作为核心指标，直接反映设备能效水平。
主变压器（空载损耗29.4kW，负载损耗147kW），2.2关键设备效率测试与分析
以及西门子G150系列变频器系统。近三年运行数损耗分解数据详情见表1。
据显示，该厂发电机在60%负载时效率仅为91.8%，经专业评估，该电厂核心设备存在显著性能缺
较设计值低2.7%；主变压器平均负载率维持在陷：该厂发电机在60%负载下效率为89.2%（较设
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