火电厂电气节能降耗的探讨

赵龙 刘铁军 陈培志

【摘 要】近些年来，随着社会和经济的快速发展，能源需求量也不断增加，造成的能源消耗也越来越大，火电厂是我国主要的发电方式，也是能源消耗最大的领域。在可持续发展战略的指导下，火电厂的能源消耗问题也受到了越来越多的重视，如何通过有效的节能降耗措施，降低火电厂的能源消耗，是当前面临的重要课题。

【关键词】火电厂；电气节能；降耗

一、火电厂电气节能现状分析

（一）市场手段的运用较少

从当前我国火电厂电气节能降耗的开展情况来看，大部分的措施与行为都是在政府命令干预的情况下实施的，而市场手段的运用却很少。在节能减排活动开展过程中，政府相关部门的政策发挥着主导的作用，但是市场手段的作用也不容忽视，尤其是在市场经济体制下，由于行政手段的成本较大且成效不高，容易导致能源和资金的浪费，在促进节能减排工作的开展方面，仍然需要大力发挥市场手段的作用。

（二）节能减排建设方面不够完善

目前，节能减排已经受到广泛的重视，火电厂也积极响应国家政策，但是在效果方面却始终不够显著，对于节能减排的进度和质量都无法达到标准，这些问题的产生，主要有以下几个方面的原因：①在火电厂电气管理制度方面不科学，管理经验不丰富，缺乏系统的管理知识的学习，对于节能降耗的认识较为表面，无法为火电厂的持续发展做出科学的决策；②缺乏对火电厂电气节能的重视，很多领导都将管理的重点放在了安全生产方面，却忽略了节能降耗的作用；③火电厂的管理体制不健全，这也是影响火电厂电气节能降耗成效的重要因素。由于陈旧的管理制度无法与快速发展的社会和经济相适应，同时制度中缺乏关于节能减排的考核目标，不仅对员工工作的积极性产生一定的影响，也对火电厂电气节能降耗工作的开展产生了很大的阻碍。

二、火电厂电气节能降耗的方法

（一）依据火力发电厂的实际状况，采取高效的电动机

在选择火力发电厂电动机过程中，需要具备的条件包含有两个：消耗有功功率与消耗无功功率。只有把消耗的有功功率和无功功率进行降低，才能有效地降低电动机所消耗的电量。电动机节能的有效方式就是选取高效电动机代替低效电动机，这是当前比较好的降耗方式，优质的电工硅钢片构成部分主要有：高效电动机内部的定子铁芯和转子铁芯，具备有很好的高导磁、消耗功能低。高效的电动机与低效电动机相比较，工艺制造技术比较先进。所以，火力发电厂采用高效电动机才能达到降低电耗的目的。

不过，与普通的电动机来进行对比，它需要高出一倍的价格。火力发电厂应根据自身的实际情况来选择合理方案。发电厂在运行中可根据实际情况，适时调整辅助机械，可以采用高效的电动机，实现节能降耗。

（二）减少空载运行变压器的数量

火力发电厂通过减少空载运行变压器的数量以达到节能降耗的目的。一般情况下，在火力发电厂中，通常都会配置有变压器，变压器在启动中，主要由大容量的高压来实现效能，显然，就会增加空载的损耗量。在工程设计范围内，如果合理地减少空载运行变压器的数量，在一定程度上就可以降低变压器启动所消耗的电力资源。除此之外，为了提高节能效率，铁心采用多级接缝也能有效降低能耗，这样可以使每一台变压器的负载损耗有所降低，达到原有负载损耗的1/4，从而实现节能降耗。

（三）避免输电中造成的铁磁性损耗

为避免输电中造成的铁磁性损耗，我们需要从几个方面着手。例如，减少钢材料的使用或者避免形成闭合电路、选择导体金属等。为避免输电中造成的铁磁性损耗，在选择导体金属时，可以选用非导磁性材料制造金属或者选用其他先进的材料型号，这样更有利于降低火力发电厂资源的损耗。不过，交变磁场中钢材料使用要减少，根据实际情况进行合理设计，在设计钢结构中，使用导体支持夹板零件或者是单相导体支持钢时，要避免造成闭合电路；其次，对钢构与母线的位置要进行合理的控制，使两者间不会产生环流和感应电势；最后，铁磁性损耗的不断减少，可以避免闭合电路，输电才能有效地进行。一般在比较特殊的情况下，我们尽量要避免大电流母线附近的钢构件，主要是形成包围一相或者二相的闭合电路。在特殊的情况下，通常选用闭合电路方法，主要包括有绝缘板隔离磁路和黄铜焊缝。

（四）采取合理的节电策略

火力发电厂运行中，针对一些操作辅助机械不需要进行调节时，应要采取相对应的节电策略，从而能够达到节能降耗的要求。节电措施包括有安装轻载节电器，节能的效果很明显。这种措施主要针对于低负载运行和空载运行，能够有效地降低电动机端电压，达到節能的要求。但是，重载与轻载两者在进行相互交换过程中，对定子绕组接线方式中可以选用y-△装置，从而实现自动切换；轻载时选用y接线，重载时选用△接线。应用这些节电技术，需要增加一些辅助功能，这会增加辅助机械产生故障的几率。所以，在选用中，应要根据设备运行的状况来进行分析，只有机组安全运行的情况下才可以实施。

（五）照明部分的节能

根据火力发电厂不同的工作场地实际情况，安装不同类型的高效光源，从而降低电能浪费，节约电能资源。室内工作照明：高低压配电室、机炉电控制室、化验室等，应该采用荧光灯和小功率高压钠等高效光源，比如U型管节能荧光灯，已经达到《建筑照明设计标准》中照明功率密度的限值要求。高大空间和室外工作的照明及道路照明：对汽机间和锅炉间的照明应该使用金属卤化物灯、高压钠灯之类的高光强气体放电灯，这些电灯采用的镇流器都是低耗能的，十分节能。

（六）采取有效的措施调整变频

目前，300MW机组应采取措施改善转差率调。常用的方法有两种，第一种是串级调速，改变转子回路电阻调速时，在进行调整电阻中，所消耗的功率量很大，转子回路中可以直接连接到附加电势；第二种是转子串接，可以调整变阻器的速度，相对来讲这种方法是比较简单的。

变极调频含有的变频率主要有交-直-交变频器和交-交变频器两种类型，前者是比较常用的，主要是电网中的频率在进行交流电时，可以采用可控或者不可控的方法，把整流器转变成直流器，中间的整流器主要是直流电器的形式。然后，使用逆变器进行转变成频率，这样就可以调整交流电的频率，调整转速的速度，从而能够有效地控制电动机进行转速的目的。

变频器的工作中，电动机在进行绕组时，进行差异性的接法，得到不相同的极对数，差异性的转速可以获得很好的节能效果。

（七）加强节能降耗的管理制度

完善的管理制度有利于促进火力发电厂实现节能降耗，综上所述，介绍了几种有关的节能降耗方法，都是从设备选型上实现节能降耗的。当然，在管理制度下规范运行，同样能够实现发电厂节能降耗。以我公司为例，第一，机组启动利用厂用汽冲转汽泵，汽泵上水，待机组启动正常后再切换至抽汽供汽，电泵作为备用；第二，机组冷态、温态启动时，采用单侧风机启动，并网前再将风机并列运行；第三，根据不同季节海水温度不同，确定了循环水泵优化的运行规定，根据凝汽器真空、凝汽器循环水进口与出口温差，来确定选择两机两泵或两机三泵运行方式；第四，凝结水泵采用变频方式，控制凝结水泵母管压力在1.5MPa，凝结水泵电流降低约50%，以上设备都是6kV大容量电机，节能效果非常明显。第五，要提高运行工作人员节能减排的意识，提高操作规范的能力，避免设备故障造成电力损耗。

结语

综上所述，本文主要针对火电厂电气节能的相关问题进行了分析。随着社会和经济的不断发展，能源消耗量也不断增加，能源需求的矛盾也日渐突出，火电厂是能源消耗相对较大的领域，因此火电厂节能降耗措施的有效运用，可以降低火电厂的能源消耗，同时减少发电过程中污染废气的排放量，减少火力发电对大气环境造成的污染，有利于促进我国火电厂的健康发展，也有利于促进我国可持续发展战略的实现。

参考文献：

[1] 赵毅，薛方明，董丽彦，等.新火电厂大气污染物排放标准下燃煤发电锅炉脱硫系统节能方案研究[J].工业安全与环保，2012，（12）.

[2] 武鑫.关于火电厂节能与运行经济性的探讨[J].科技研究，2013，（11）.

[3] 吴君.火电厂变频改造节能效果分析——以火电厂用泵为例[J].装备制造技术，2011，（11）.