火電廠電氣節(jié)能降耗問題與技術(shù)措施實(shí)踐分析

江蘇國信淮安燃?xì)獍l(fā)電有限責(zé)任公司 孫一源

火電廠發(fā)電時，主要依賴電力資源作為電能輸入設(shè)備，通過發(fā)電機(jī)組的運(yùn)轉(zhuǎn)來完成電能輸出。在火電廠運(yùn)行過程中，需要消耗大量的電力資源，為實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約和節(jié)約型社會建設(shè)目標(biāo)，必須采取有效措施來降低火電廠在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的能耗。

1 火電廠電氣節(jié)能降耗應(yīng)遵循的原則

火電廠的電氣設(shè)備是整個火電廠的重要組成部分，是電能的主要消耗設(shè)備，因此在火電廠中，電氣設(shè)備的節(jié)能降耗非常重要?；痣姀S在電氣節(jié)能降耗中需要遵循一些基本原則，以此來提高電氣設(shè)備的使用效率，減少能源的消耗。

1.1 高效性

在火電廠中，對電氣設(shè)備進(jìn)行節(jié)能降耗時，必須保證其效率的高效性。根據(jù)相關(guān)的研究，在電氣設(shè)備中，有50%～60%的電能損耗都是設(shè)備的不高效性造成的。因此，在節(jié)能降耗過程中，必須對電氣設(shè)備進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，選擇高效的設(shè)備，以此來降低能源損耗。效率高，降低能源的消耗，才能保證經(jīng)濟(jì)效益的最大化[1]。

1.2 實(shí)用性

在火電廠的電氣節(jié)能降耗中，應(yīng)盡可能地選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)方案，要根據(jù)實(shí)際情況制定相應(yīng)的節(jié)能措施，同時要選擇合理的電氣節(jié)能設(shè)備。在選擇電氣設(shè)備時，要優(yōu)先考慮其適用性，從其功能、性能和適用范圍等方面進(jìn)行綜合考慮。通常情況下，電氣設(shè)備的實(shí)用性會比經(jīng)濟(jì)性更重要。在實(shí)際應(yīng)用過程中，要根據(jù)電力需求、生產(chǎn)工藝，以及設(shè)備類型等因素來確定合理的設(shè)計(jì)方案，選擇合適的電氣設(shè)備。在選擇電氣設(shè)備時，要注重其經(jīng)濟(jì)性，可以考慮其配置成本、運(yùn)行成本和維護(hù)成本等來選擇合適的電氣設(shè)備。同時，還要重視節(jié)能降耗技術(shù)措施的實(shí)用性。

1.3 經(jīng)濟(jì)性

經(jīng)濟(jì)性是指火電廠在進(jìn)行電氣節(jié)能降耗的過程中，要考慮到節(jié)能降耗的成本。如果火電廠在進(jìn)行電氣節(jié)能降耗時，成本過高，就會影響到火電廠的經(jīng)濟(jì)效益。因此，在電氣節(jié)能降耗過程中，要考慮成本問題，并對電氣節(jié)能降耗項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析，確定是否要進(jìn)行節(jié)能降耗項(xiàng)目。

1.4 合理性

在火電廠的電氣節(jié)能降耗中，需要對設(shè)備進(jìn)行合理的布置，確?；痣姀S的電氣設(shè)備能夠?qū)ω?fù)荷進(jìn)行合理的分配，避免出現(xiàn)負(fù)荷過重的情況。另外，還需要使火電廠中的不同設(shè)備進(jìn)行配合使用，從而減少能量的損耗。另外，還需要在火電廠中合理地選擇電氣設(shè)備，并將其安裝在最佳位置，提高火電廠電氣設(shè)備的使用效率。

1.5 系統(tǒng)性

在火電廠中，電氣設(shè)備的節(jié)能降耗工作需要從整體上進(jìn)行考慮，只有將各方面因素都考慮到，才能實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能降耗目標(biāo)。因此，在進(jìn)行火電廠電氣節(jié)能降耗時，要做到全面、系統(tǒng)地考慮各個方面的因素。此外，在電氣節(jié)能降耗工作中，需要注重與其他部門的協(xié)調(diào)配合，從整體上進(jìn)行考慮，了解其他部門的相關(guān)需求，從而實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，確保電氣節(jié)能降耗工作的順利進(jìn)行，同時也為其他部門提供一定的幫助。

2 火電廠電氣節(jié)能降耗存在的問題

2.1 電氣設(shè)備選型不當(dāng)

在火電廠電氣設(shè)備選型時，要考慮節(jié)能降耗，避免選擇能源利用率低的設(shè)備。但是在實(shí)際選擇過程中，由于缺乏專業(yè)知識，容易出現(xiàn)一些選型不當(dāng)?shù)膯栴}。發(fā)電機(jī)的選型不合理時，消耗的能源也會多。例如，在選擇變壓器時，一般采用額定電壓為380V 的變壓器，而在實(shí)際工作中，部分發(fā)電廠大多數(shù)采用400V 的變壓器，這種變壓器在工作中會產(chǎn)生大量的諧波，而諧波會使電網(wǎng)系統(tǒng)電壓發(fā)生畸變，從而增加電能損耗。同時，由于我國火電廠電氣設(shè)備選型不當(dāng)還會使發(fā)電機(jī)組中的某些設(shè)備因長期處于非正常運(yùn)行狀態(tài)而增加損耗。此外，為了使發(fā)電廠電氣設(shè)備達(dá)到節(jié)能降耗的目的，還應(yīng)加強(qiáng)對諧波電流、有功功率、無功功率等數(shù)據(jù)的監(jiān)測與分析，以便在出現(xiàn)故障時及時采取有效措施進(jìn)行處理。如果選擇的電氣設(shè)備不符合要求，就會使發(fā)電機(jī)或變壓器出現(xiàn)嚴(yán)重的諧波電流、無功功率和有功功率等參數(shù)超標(biāo)現(xiàn)象[2]。

2.2 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理

火電廠在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，由于對供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致火電廠出現(xiàn)大量的電能浪費(fèi)現(xiàn)象。第一，由于火電廠中的電氣設(shè)備數(shù)量眾多，這就導(dǎo)致在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中無法將所有的設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一考慮，從而使供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時沒有考慮設(shè)備之間的相互影響作用，這就會造成供配電系統(tǒng)中出現(xiàn)大量的電能浪費(fèi)現(xiàn)象。第二，在設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)時，相關(guān)工作人員沒有對供配電系統(tǒng)中的負(fù)載進(jìn)行詳細(xì)分析，也沒有考慮負(fù)載情況，導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)了大量的電能浪費(fèi)現(xiàn)象。

2.3 變壓器容量選擇不當(dāng)

在部分火電廠中，變壓器容量選擇不當(dāng)導(dǎo)致的電力供應(yīng)不足問題影響了火電廠電氣節(jié)能降耗工作的順利開展。為了進(jìn)一步解決這一問題，必須根據(jù)電網(wǎng)中實(shí)際情況來進(jìn)行變壓器容量選擇，從而保證變壓器能夠滿足電網(wǎng)中對容量的需求。而為了確保電網(wǎng)中電源電壓質(zhì)量滿足要求，必須選擇合適的變壓器。通常情況下，在進(jìn)行變壓器容量選擇時都需要對電力負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，從而選擇合適的容量。但是在實(shí)際計(jì)算過程中由于缺少經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)水平不足等，計(jì)算結(jié)果會存在偏差，從而影響火電廠電氣節(jié)能降耗工作的順利開展。

2.4 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理

在火電廠運(yùn)行過程中，照明系統(tǒng)是電氣節(jié)能降耗的重要手段，因此必須做好照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。目前很多火電廠在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中還存在著一些問題，如照明系統(tǒng)的光源選用不合理、燈具選擇不合適等。這些問題的存在不僅會影響到照明系統(tǒng)的節(jié)能效果，還會對火電廠的生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。一方面是在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，燈具的選擇與光源的選用會直接影響到照明系統(tǒng)的節(jié)能效果，但是目前很多火電廠在選擇燈具與光源時沒有充分考慮到實(shí)際情況，導(dǎo)致出現(xiàn)光源選用不合理的情況。另一方面是在照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，光源與燈具之間存在著直接連接關(guān)系，但是很多火電廠并沒有對這種情況進(jìn)行考慮，而是直接將光源與燈具連接在一起，導(dǎo)致照明系統(tǒng)出現(xiàn)問題，例如照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致照明系統(tǒng)運(yùn)行時存在較大的電能損耗。

3 火電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù)優(yōu)化措施

3.1 降低線路損耗

線路損耗指的是從發(fā)電廠到配電裝置所產(chǎn)生的電能消耗，為了降低線路損耗，可以采取以下幾點(diǎn)優(yōu)化措施。

3.1.1 合理選擇導(dǎo)線材料

在火電廠中，線路材料主要包括銅、鋁等，在線路材料選擇過程中，應(yīng)考慮火電廠負(fù)荷情況及線路長度，如果線路長度較長，則應(yīng)該對導(dǎo)線進(jìn)行合理選擇，例如，對于火電廠變壓器而言，應(yīng)選擇電阻率較小的銅質(zhì)變壓器。

3.1.2 合理配置配電裝置

配電裝置能夠?qū)⒒痣姀S用電設(shè)備所產(chǎn)生的電流進(jìn)行有效傳輸，在配電裝置設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)采用合理的導(dǎo)線截面尺寸、配電箱容量等，這樣能夠最大限度減少電能損失。在配電裝置配置過程中，還需要注意兩個方面的內(nèi)容：第一，根據(jù)火電廠負(fù)荷情況及設(shè)備使用情況，合理選擇配電裝置類型；第二，需要根據(jù)火電廠負(fù)荷情況來合理設(shè)置配電裝置的容量，只有這樣才能最大限度減少線路損耗[3]。

3.1.3 線路敷設(shè)過程中采用絕緣材料

為了減少線路損耗，需要采取相應(yīng)的措施來減少導(dǎo)線表面的電阻率，以降低電能在線路上的損耗，進(jìn)而提高整個供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通常情況下，線路敷設(shè)過程中采用絕緣材料能夠有效降低線路電阻率，進(jìn)而減少電能損失。但是在采用絕緣材料時，應(yīng)根據(jù)火電廠負(fù)荷情況及用電設(shè)備類型來選擇合適的絕緣材料。同時在敷設(shè)過程中還應(yīng)注意保護(hù)導(dǎo)線絕緣層，避免導(dǎo)線受到損害，進(jìn)而減少線路損耗。

3.2 變壓器選擇節(jié)能型

火電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù)的重要內(nèi)容之一是變壓器的選擇，選擇合適的變壓器可以降低電能的損耗，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。目前，我國電力系統(tǒng)的變壓器主要基于傳統(tǒng)鐵芯的變壓器，這種變壓器具有較大的損耗，運(yùn)行效率較低。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)，可以通過對變壓器進(jìn)行改進(jìn)來選擇節(jié)能型的變壓器。第一，在進(jìn)行變壓器類型選擇時，應(yīng)該充分考慮其運(yùn)行效率及變壓器能耗等因素，盡量選擇節(jié)能型的變壓器。在選擇時應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況來選擇合適的類型，同時還應(yīng)該對其進(jìn)行綜合考慮。比如可以將傳統(tǒng)鐵芯的變壓器換成非晶合金鐵芯的變壓器，這樣可以有效降低能耗。第二，在進(jìn)行變壓器選擇時，還應(yīng)該對變壓器的損耗進(jìn)行綜合考慮，盡量選擇損耗較小的變壓器。在選擇時，應(yīng)充分考慮到負(fù)荷率、變壓器負(fù)載率等因素。對于火電廠而言，通常情況下其負(fù)荷率比較低，所以選擇合適的變壓器時，應(yīng)該保證其負(fù)載率在一定范圍內(nèi)，這樣可以有效降低變壓器的損耗。此外，還需要注意在選擇時應(yīng)該充分考慮其維護(hù)成本和運(yùn)行成本，盡量選擇壽命較長的變壓器，這樣可以有效降低生產(chǎn)成本。第三，在進(jìn)行變壓器選擇時，還應(yīng)該考慮到其經(jīng)濟(jì)性、適用性等[4]。

3.3 提高功率因數(shù)

功率因數(shù)是指在沒有任何負(fù)荷時，電壓與電流之間的關(guān)系。在電廠中，功率因數(shù)較低，將會增加電能損耗，降低電能使用效率。因此，可以采取以下措施來提高功率因數(shù)。

第一，在設(shè)備設(shè)計(jì)和安裝過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)，并做好設(shè)備的絕緣和防腐工作，從而確保設(shè)備具有良好的質(zhì)量。同時，也可以利用無功補(bǔ)償裝置來提高功率因數(shù)，這是一種比較常見的提高功率因數(shù)的方法。

第二，在運(yùn)行過程中，應(yīng)該盡量避免大電流的使用。電廠需要使用低電壓等級的設(shè)備進(jìn)行發(fā)電，從而提高電能利用率。在實(shí)際運(yùn)行過程中，為了提高功率因數(shù)，需要使用高電壓等級的設(shè)備。另外，使用高電壓等級設(shè)備時，還需要對其進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，及時更換老化的零件，從而提高設(shè)備的安全性能。

第三，如果實(shí)際工作過程中無法避免大電流的使用，應(yīng)該采取相應(yīng)的措施來提高功率因數(shù)。比如安裝無功補(bǔ)償裝置、進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)取?/p>

火電廠照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，照明器具的選擇是非常重要的。第一，要充分考慮照明器具的使用壽命、節(jié)能環(huán)保等。在選擇照明器具時，要充分考慮各種因素，如光源、燈具、鎮(zhèn)流器等，并且要結(jié)合火電廠實(shí)際情況，選擇最適合的燈具。第二，照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)中照明器具的功率密度要控制在合理范圍內(nèi)，否則將會浪費(fèi)大量的電能[5]。

綜上所述，在火電廠電氣節(jié)能降耗工作過程中，必須嚴(yán)格按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求來對其進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，了解我火電廠電氣節(jié)能降耗工作的實(shí)際情況和需求，選擇適合自身火電廠生產(chǎn)的電氣節(jié)能降耗技術(shù)措施，從而確?；痣姀S電氣節(jié)能降耗工作有效開展。同時，還需要結(jié)合火電廠生產(chǎn)實(shí)際情況采取相應(yīng)的措施來對電氣節(jié)能降耗技術(shù)措施進(jìn)行優(yōu)化和改善，從而有效提升火電廠電氣節(jié)能降耗工作的質(zhì)量和效率，為電力企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價值和社會價值。