淺談如何加強(qiáng)熱電廠電機(jī)的節(jié)能降耗

摘 要：熱電廠在我國電力事業(yè)中，屬于能源消耗比較大的一類項(xiàng)目，電力事業(yè)在熱電廠中提出節(jié)能降耗的思想，尤其是熱電廠內(nèi)的電機(jī)運(yùn)行，必須遵循節(jié)能降耗的理念，以免出現(xiàn)過度資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，體現(xiàn)電力事業(yè)節(jié)能發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益。因此，文章通過對熱電廠電機(jī)運(yùn)行進(jìn)行研究，分析如何加強(qiáng)電機(jī)的節(jié)能降耗。

關(guān)鍵詞：熱電廠；電機(jī)；節(jié)能降耗

熱電廠電機(jī)是主要的運(yùn)行設(shè)備，涉及到大量的能源消耗，為了保障熱電廠的節(jié)能效益，需要在電機(jī)運(yùn)行中落實(shí)節(jié)能降耗的措施，全面提高能源節(jié)約的效率，滿足電力事業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需求。電機(jī)是熱電廠節(jié)能降耗的主要對象，采取有效的強(qiáng)化措施，落實(shí)節(jié)能降耗在熱電廠電機(jī)運(yùn)行中的應(yīng)用，規(guī)避潛在的浪費(fèi)風(fēng)險(xiǎn)，推進(jìn)熱電廠朝向節(jié)能、節(jié)約的方向發(fā)展。

1 熱電廠電機(jī)運(yùn)行的現(xiàn)狀分析

電機(jī)在熱電廠運(yùn)行中，占有很高的能耗比重，屬于節(jié)能降耗的重點(diǎn)項(xiàng)目。近幾年，隨著電力事業(yè)的運(yùn)行與發(fā)展，熱電廠非常重視電機(jī)的節(jié)能改造，改進(jìn)電機(jī)傳統(tǒng)的運(yùn)行方式，實(shí)際熱電廠電機(jī)還存在很大的節(jié)能潛力。電機(jī)運(yùn)行節(jié)能改進(jìn)后，輸出功率并未達(dá)到節(jié)能降耗的狀態(tài)，保持基本不變的狀態(tài)，而且增加了電機(jī)運(yùn)行中的無功功率，反而加重了節(jié)能降耗的負(fù)擔(dān)。熱電廠在電機(jī)運(yùn)行中，積極推行節(jié)能降耗，目的是降低電機(jī)運(yùn)行中的能源消耗，提高電機(jī)的運(yùn)行功率，避免出現(xiàn)無功損耗[1]。熱電廠電機(jī)運(yùn)行中，引入改造技術(shù)，落實(shí)了節(jié)能降耗的措施，促進(jìn)電機(jī)的高效率運(yùn)行，保障熱電廠電機(jī)的節(jié)能效益。綜合分析熱電廠電機(jī)運(yùn)行，明確電機(jī)節(jié)能降耗中的需求，由此達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

2 熱電廠電機(jī)節(jié)能降耗的強(qiáng)化措施

根據(jù)熱電廠電機(jī)運(yùn)行的現(xiàn)狀，重點(diǎn)在節(jié)能降耗方面提出幾點(diǎn)強(qiáng)化的措施，確保電機(jī)運(yùn)行能夠符合熱電廠節(jié)能化的發(fā)展目標(biāo)。

2.1 控制電機(jī)運(yùn)行參數(shù)

熱電廠電機(jī)運(yùn)行時(shí)的參數(shù)，與節(jié)能降耗存在直接的關(guān)系，特別是電機(jī)的功率和電壓，利用參數(shù)控制提高電機(jī)的節(jié)能水平。以鋼鐵企業(yè)的熱電廠為例，分析電機(jī)運(yùn)行參數(shù)節(jié)能控制的方法有：（1）設(shè)計(jì)自動(dòng)切換的接線方式，當(dāng)負(fù)載率<40%時(shí)，啟用自動(dòng)切換，維持電機(jī)功率在90%以上，相比非切換狀態(tài)下的接線方式，功率因素提高到0.85，能源節(jié)約的效果非常明顯；（2）通過負(fù)載決定電機(jī)類型，負(fù)載>500kW時(shí)，可選用高壓電機(jī)，但負(fù)載<300kW時(shí)，應(yīng)選用低壓電機(jī)，按照電機(jī)的電壓范等級(jí)控制選型，強(qiáng)調(diào)電機(jī)運(yùn)行中的節(jié)能降耗；（3）電機(jī)運(yùn)行參數(shù)設(shè)計(jì)中，要防止電機(jī)出現(xiàn)空載運(yùn)行的情況，保障電機(jī)具有高水平的運(yùn)行功率，同時(shí)最佳負(fù)載率β的支持范圍控制在70%-100%之間，輔助電機(jī)選擇最優(yōu)的運(yùn)行參數(shù)。

2.2 合理設(shè)計(jì)電機(jī)調(diào)速

熱電廠電機(jī)調(diào)速節(jié)能是一種發(fā)展趨勢，熱電廠按照電機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)，深化變頻調(diào)速的方法，強(qiáng)化變頻調(diào)速在電機(jī)中的應(yīng)用[2]。變頻調(diào)速主要是根據(jù)電機(jī)的需求，提供恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)行速度，符合電機(jī)的實(shí)際情況，避免出現(xiàn)高能消耗。熱電廠中比較常見的三相異步電動(dòng)機(jī)，調(diào)速方式可以分為三類，重點(diǎn)分析變頻調(diào)速的應(yīng)用。例如：電機(jī)變頻調(diào)速的對象是電源頻率，對交流狀態(tài)下的電源進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)，供應(yīng)合適的電源，變頻調(diào)速在電機(jī)節(jié)能降耗中，取締了傳統(tǒng)的直流電源，一般熱電廠中采取“交-直-交”的調(diào)速方式，平穩(wěn)的調(diào)節(jié)電機(jī)工作狀態(tài)時(shí)的電流，在保障電機(jī)運(yùn)行效率的基礎(chǔ)上，規(guī)避潛在的電能損耗。目前，變頻調(diào)速的方法不僅應(yīng)用在三相異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)，同時(shí)也能應(yīng)用到離心式、籠型等多類型的電機(jī)中，通過改善電流與電源供應(yīng)方式，提高電機(jī)的運(yùn)行功率，同時(shí)降低運(yùn)行過程中的能源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

2.3 降低諧波和基波

熱電廠電機(jī)運(yùn)行過程中，很容易出現(xiàn)諧波和基波，降低了電機(jī)運(yùn)行的效率，進(jìn)而產(chǎn)生一系列的能源浪費(fèi)。電機(jī)運(yùn)行中，降低諧波和基波的原理是：

上述公式中，△P表示熱電廠電機(jī)能源消耗的總量；基波電壓（h=1）為Uh；h≥2-n=諧波電壓；基波電流（h=1）為Ih；h≥2-n=諧波電流；k= =空載損耗系數(shù)；R={ }2=電機(jī)銅損。

電機(jī)運(yùn)行中的諧波治理，可以采取高效率的電機(jī)，配合熱電廠的功能需求，選擇具有節(jié)能特性的電機(jī)，促使電機(jī)運(yùn)行中能夠控制諧波損耗，既可以控制諧波電壓，又可以消除電機(jī)中的負(fù)載，有利于提高電機(jī)運(yùn)行效率，避免出現(xiàn)諧波危害和損耗[3]。電機(jī)運(yùn)行中的基波治理，選用無功補(bǔ)償裝置，減小電機(jī)運(yùn)行中的無功電流，以此來控制電機(jī)中出現(xiàn)的基波損失。

2.4 無功補(bǔ)償技術(shù)

無功補(bǔ)償技術(shù)的目的是降低熱電廠電機(jī)的功率因數(shù)，提高能源的利用效率。無功補(bǔ)償技術(shù)實(shí)行時(shí)，需要明確熱電廠電機(jī)發(fā)生無功損耗的原因，按照具體原因落實(shí)無功補(bǔ)償技術(shù)的應(yīng)用。熱電廠電機(jī)無功補(bǔ)償技術(shù)可以應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：（1）電機(jī)安裝，用于調(diào)整電機(jī)運(yùn)行時(shí)的空載，預(yù)防功率因數(shù)下降，同時(shí)還能防止電機(jī)發(fā)生電磁反應(yīng)，有利于提升電能的利用效率；（2）電壓調(diào)試，無功補(bǔ)償技術(shù)可以根據(jù)電機(jī)的需求，適當(dāng)調(diào)整電壓，控制電壓的分配，避免電壓出現(xiàn)過高或過低的情況；（3）減少無功損失，特別是線路、變壓器兩方面，避免電廠運(yùn)行中出現(xiàn)無功損失，保障能源應(yīng)用的效率。

2.5 電機(jī)降溫處理

電機(jī)溫度過高也是一項(xiàng)能源浪費(fèi)的表現(xiàn)，大量能源以熱能的形式散發(fā)，以下兩項(xiàng)公式可做為電機(jī)降溫處理的依據(jù)。

銅繞組：RtCu=[（234.5+t）/（309.5）]R75Cu

鋁繞組：RtAl=[（225+t）/300]R75Al

T=繞組溫度（℃）；RtCu、RtAl=t℃時(shí)的繞組溫度；R75Cu、R75Al=75℃時(shí)的繞組溫度。

3 分析熱電廠電機(jī)節(jié)能降耗的效益

熱電廠電機(jī)節(jié)能降耗的效益可以分為兩部分，集中體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)效益和能源效益兩個(gè)方面，推進(jìn)電機(jī)節(jié)能降耗的積極性[4]。經(jīng)濟(jì)效益是指電機(jī)節(jié)能后降低了熱電廠的成本投入，減少了熱電廠企業(yè)的運(yùn)行資金，熱電廠可以將節(jié)約的資金投入到節(jié)能降耗改造中，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益的良性循環(huán)。能源效益是電機(jī)節(jié)能降耗的直接表現(xiàn)，通過降低消耗，提升功率的方法，提高電機(jī)能源的節(jié)能水平，優(yōu)化電機(jī)運(yùn)行的環(huán)境，電廠節(jié)能降耗措施應(yīng)用后，與往年相比，能源節(jié)能的比率在30%-60%之間，體現(xiàn)了電機(jī)節(jié)能降耗措施的應(yīng)用目的，改善了電機(jī)在熱電廠的運(yùn)行方式，發(fā)揮了節(jié)能降耗的作用，最主要的是促進(jìn)了熱電廠電機(jī)的節(jié)約化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗的運(yùn)行目的。

4 結(jié)束語

熱電廠電機(jī)運(yùn)行中，潛在很大的節(jié)能效益，結(jié)合熱電廠電機(jī)運(yùn)行的現(xiàn)狀，提出加強(qiáng)熱電廠電機(jī)節(jié)能降耗的措施，確保電機(jī)能夠達(dá)到節(jié)能降耗的效益，體現(xiàn)高效率的節(jié)能運(yùn)行。電機(jī)運(yùn)行中的能源消耗，在熱電廠中占有很大的比重，加強(qiáng)節(jié)能降耗措施的應(yīng)用力度，滿足熱電廠的節(jié)能需求，以免影響熱電廠電機(jī)運(yùn)行的質(zhì)量和性能，體現(xiàn)節(jié)能降耗的優(yōu)質(zhì)性。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：徐玉芳（1974-），女，河北省邢臺(tái)市人，學(xué)歷：大學(xué)，工作單位：河北建投宣化熱電有限責(zé)任公司。