火電廠電氣節(jié)能降耗的探討

趙龍 劉鐵軍 陳培志

【摘 要】近些年來，隨著社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源需求量也不斷增加，造成的能源消耗也越來越大，火電廠是我國主要的發(fā)電方式，也是能源消耗最大的領(lǐng)域。在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的指導(dǎo)下，火電廠的能源消耗問題也受到了越來越多的重視，如何通過有效的節(jié)能降耗措施，降低火電廠的能源消耗，是當(dāng)前面臨的重要課題。

【關(guān)鍵詞】火電廠；電氣節(jié)能；降耗

一、火電廠電氣節(jié)能現(xiàn)狀分析

（一）市場手段的運用較少

從當(dāng)前我國火電廠電氣節(jié)能降耗的開展情況來看，大部分的措施與行為都是在政府命令干預(yù)的情況下實施的，而市場手段的運用卻很少。在節(jié)能減排活動開展過程中，政府相關(guān)部門的政策發(fā)揮著主導(dǎo)的作用，但是市場手段的作用也不容忽視，尤其是在市場經(jīng)濟體制下，由于行政手段的成本較大且成效不高，容易導(dǎo)致能源和資金的浪費，在促進節(jié)能減排工作的開展方面，仍然需要大力發(fā)揮市場手段的作用。

（二）節(jié)能減排建設(shè)方面不夠完善

目前，節(jié)能減排已經(jīng)受到廣泛的重視，火電廠也積極響應(yīng)國家政策，但是在效果方面卻始終不夠顯著，對于節(jié)能減排的進度和質(zhì)量都無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，這些問題的產(chǎn)生，主要有以下幾個方面的原因：①在火電廠電氣管理制度方面不科學(xué)，管理經(jīng)驗不豐富，缺乏系統(tǒng)的管理知識的學(xué)習(xí)，對于節(jié)能降耗的認(rèn)識較為表面，無法為火電廠的持續(xù)發(fā)展做出科學(xué)的決策；②缺乏對火電廠電氣節(jié)能的重視，很多領(lǐng)導(dǎo)都將管理的重點放在了安全生產(chǎn)方面，卻忽略了節(jié)能降耗的作用；③火電廠的管理體制不健全，這也是影響火電廠電氣節(jié)能降耗成效的重要因素。由于陳舊的管理制度無法與快速發(fā)展的社會和經(jīng)濟相適應(yīng)，同時制度中缺乏關(guān)于節(jié)能減排的考核目標(biāo)，不僅對員工工作的積極性產(chǎn)生一定的影響，也對火電廠電氣節(jié)能降耗工作的開展產(chǎn)生了很大的阻礙。

二、火電廠電氣節(jié)能降耗的方法

（一）依據(jù)火力發(fā)電廠的實際狀況，采取高效的電動機

在選擇火力發(fā)電廠電動機過程中，需要具備的條件包含有兩個：消耗有功功率與消耗無功功率。只有把消耗的有功功率和無功功率進行降低，才能有效地降低電動機所消耗的電量。電動機節(jié)能的有效方式就是選取高效電動機代替低效電動機，這是當(dāng)前比較好的降耗方式，優(yōu)質(zhì)的電工硅鋼片構(gòu)成部分主要有：高效電動機內(nèi)部的定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯，具備有很好的高導(dǎo)磁、消耗功能低。高效的電動機與低效電動機相比較，工藝制造技術(shù)比較先進。所以，火力發(fā)電廠采用高效電動機才能達(dá)到降低電耗的目的。

不過，與普通的電動機來進行對比，它需要高出一倍的價格。火力發(fā)電廠應(yīng)根據(jù)自身的實際情況來選擇合理方案。發(fā)電廠在運行中可根據(jù)實際情況，適時調(diào)整輔助機械，可以采用高效的電動機，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

（二）減少空載運行變壓器的數(shù)量

火力發(fā)電廠通過減少空載運行變壓器的數(shù)量以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。一般情況下，在火力發(fā)電廠中，通常都會配置有變壓器，變壓器在啟動中，主要由大容量的高壓來實現(xiàn)效能，顯然，就會增加空載的損耗量。在工程設(shè)計范圍內(nèi)，如果合理地減少空載運行變壓器的數(shù)量，在一定程度上就可以降低變壓器啟動所消耗的電力資源。除此之外，為了提高節(jié)能效率，鐵心采用多級接縫也能有效降低能耗，這樣可以使每一臺變壓器的負(fù)載損耗有所降低，達(dá)到原有負(fù)載損耗的1/4，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗。

（三）避免輸電中造成的鐵磁性損耗

為避免輸電中造成的鐵磁性損耗，我們需要從幾個方面著手。例如，減少鋼材料的使用或者避免形成閉合電路、選擇導(dǎo)體金屬等。為避免輸電中造成的鐵磁性損耗，在選擇導(dǎo)體金屬時，可以選用非導(dǎo)磁性材料制造金屬或者選用其他先進的材料型號，這樣更有利于降低火力發(fā)電廠資源的損耗。不過，交變磁場中鋼材料使用要減少，根據(jù)實際情況進行合理設(shè)計，在設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)中，使用導(dǎo)體支持夾板零件或者是單相導(dǎo)體支持鋼時，要避免造成閉合電路；其次，對鋼構(gòu)與母線的位置要進行合理的控制，使兩者間不會產(chǎn)生環(huán)流和感應(yīng)電勢；最后，鐵磁性損耗的不斷減少，可以避免閉合電路，輸電才能有效地進行。一般在比較特殊的情況下，我們盡量要避免大電流母線附近的鋼構(gòu)件，主要是形成包圍一相或者二相的閉合電路。在特殊的情況下，通常選用閉合電路方法，主要包括有絕緣板隔離磁路和黃銅焊縫。

（四）采取合理的節(jié)電策略

火力發(fā)電廠運行中，針對一些操作輔助機械不需要進行調(diào)節(jié)時，應(yīng)要采取相對應(yīng)的節(jié)電策略，從而能夠達(dá)到節(jié)能降耗的要求。節(jié)電措施包括有安裝輕載節(jié)電器，節(jié)能的效果很明顯。這種措施主要針對于低負(fù)載運行和空載運行，能夠有效地降低電動機端電壓，達(dá)到節(jié)能的要求。但是，重載與輕載兩者在進行相互交換過程中，對定子繞組接線方式中可以選用y-△裝置，從而實現(xiàn)自動切換；輕載時選用y接線，重載時選用△接線。應(yīng)用這些節(jié)電技術(shù)，需要增加一些輔助功能，這會增加輔助機械產(chǎn)生故障的幾率。所以，在選用中，應(yīng)要根據(jù)設(shè)備運行的狀況來進行分析，只有機組安全運行的情況下才可以實施。

（五）照明部分的節(jié)能

根據(jù)火力發(fā)電廠不同的工作場地實際情況，安裝不同類型的高效光源，從而降低電能浪費，節(jié)約電能資源。室內(nèi)工作照明：高低壓配電室、機爐電控制室、化驗室等，應(yīng)該采用熒光燈和小功率高壓鈉等高效光源，比如U型管節(jié)能熒光燈，已經(jīng)達(dá)到《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中照明功率密度的限值要求。高大空間和室外工作的照明及道路照明：對汽機間和鍋爐間的照明應(yīng)該使用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈之類的高光強氣體放電燈，這些電燈采用的鎮(zhèn)流器都是低耗能的，十分節(jié)能。

（六）采取有效的措施調(diào)整變頻

目前，300MW機組應(yīng)采取措施改善轉(zhuǎn)差率調(diào)。常用的方法有兩種，第一種是串級調(diào)速，改變轉(zhuǎn)子回路電阻調(diào)速時，在進行調(diào)整電阻中，所消耗的功率量很大，轉(zhuǎn)子回路中可以直接連接到附加電勢；第二種是轉(zhuǎn)子串接，可以調(diào)整變阻器的速度，相對來講這種方法是比較簡單的。

變極調(diào)頻含有的變頻率主要有交-直-交變頻器和交-交變頻器兩種類型，前者是比較常用的，主要是電網(wǎng)中的頻率在進行交流電時，可以采用可控或者不可控的方法，把整流器轉(zhuǎn)變成直流器，中間的整流器主要是直流電器的形式。然后，使用逆變器進行轉(zhuǎn)變成頻率，這樣就可以調(diào)整交流電的頻率，調(diào)整轉(zhuǎn)速的速度，從而能夠有效地控制電動機進行轉(zhuǎn)速的目的。

變頻器的工作中，電動機在進行繞組時，進行差異性的接法，得到不相同的極對數(shù)，差異性的轉(zhuǎn)速可以獲得很好的節(jié)能效果。

（七）加強節(jié)能降耗的管理制度

完善的管理制度有利于促進火力發(fā)電廠實現(xiàn)節(jié)能降耗，綜上所述，介紹了幾種有關(guān)的節(jié)能降耗方法，都是從設(shè)備選型上實現(xiàn)節(jié)能降耗的。當(dāng)然，在管理制度下規(guī)范運行，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電廠節(jié)能降耗。以我公司為例，第一，機組啟動利用廠用汽沖轉(zhuǎn)汽泵，汽泵上水，待機組啟動正常后再切換至抽汽供汽，電泵作為備用；第二，機組冷態(tài)、溫態(tài)啟動時，采用單側(cè)風(fēng)機啟動，并網(wǎng)前再將風(fēng)機并列運行；第三，根據(jù)不同季節(jié)海水溫度不同，確定了循環(huán)水泵優(yōu)化的運行規(guī)定，根據(jù)凝汽器真空、凝汽器循環(huán)水進口與出口溫差，來確定選擇兩機兩泵或兩機三泵運行方式；第四，凝結(jié)水泵采用變頻方式，控制凝結(jié)水泵母管壓力在1.5MPa，凝結(jié)水泵電流降低約50%，以上設(shè)備都是6kV大容量電機，節(jié)能效果非常明顯。第五，要提高運行工作人員節(jié)能減排的意識，提高操作規(guī)范的能力，避免設(shè)備故障造成電力損耗。

結(jié)語

綜上所述，本文主要針對火電廠電氣節(jié)能的相關(guān)問題進行了分析。隨著社會和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源消耗量也不斷增加，能源需求的矛盾也日漸突出，火電廠是能源消耗相對較大的領(lǐng)域，因此火電廠節(jié)能降耗措施的有效運用，可以降低火電廠的能源消耗，同時減少發(fā)電過程中污染廢氣的排放量，減少火力發(fā)電對大氣環(huán)境造成的污染，有利于促進我國火電廠的健康發(fā)展，也有利于促進我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實現(xiàn)。

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