试析电厂电气节能降耗问题与技术方案

苏浩

摘要：电厂设备电气自动化系统中涉及到多种不同的技术，如通信技术、传感技术、现代控制技术等。最近几年，随着我国电厂设备数量的不断增多，各种设备对能源的消耗越来越高，在電厂设备实际运行过程中，只有不断运行电气自动化系统，提高电厂设备运行的安全性，降低电厂设备使用的能耗性，才能有效提高电厂自动化设备生产效率和市场竞争力。在研究电气自动化系统的基础上对电厂设备节能控制做了如下研究，通过深入分析发现，在各种类型设备中运用电气自动化节能技术能够有效节约能源。

关键词：火力发电;电气节能;降耗技术

中图分类号：TM621     文献标识码：A

引言

目前，资源问题已经成为制约国家快速发展的重要因素，我国针对资源短缺提出了可持续发展战略，可持续发展思想的提出是解决能源、经济、环境之间矛盾的重要依据。进入21世纪以来，对各种清洁能源应用技术的研究，使得以太阳能、风能为代表的清洁能源开始应用于电力行业，总体而言，我国大部分的国民用电仍然依靠火力发电厂输送。随着国家对环境问题重视程度的日益剧增，优化火力发电技术，提升锅炉燃烧效率，降低热量损失成为火力发电适应社会需求的必然选择。相对于其他发达国家，我国对火力发电厂电能损耗的研究较少，因此，对火力发电厂电气节能降耗技术进行分析具有重要的现实意义。

1 电厂电气节能降耗的问题

1.1 电气设备电能消耗量过大

火力发电厂内除了生产电能所需的设备外，还存在诸如输电、供水、供暖和循环等设备，这些设备是确保发电厂电能生产设备、输送设备正常运行的必然电能消耗。资料显示，这部分电力消耗较大，许多监管不力的火力发电厂都会在此部分上产生巨大的消耗，甚至在一些偏远地区的发电厂内仍然存在偷电、私搭乱接等问题，不仅增加了火力发电厂的电力消耗，还威胁着火力发电厂周围居民的生命财产安全。

1.2 汽轮机主蒸汽压力与温度

汽轮机主蒸汽压力和温度指的是设备在工作中释放出的蒸汽压力与温度，这对于设备的电能转换率和能耗有着极大影响。在汽轮机正常工作过程中蒸汽压力越大蒸汽流量越小，蒸汽流量增加将导致蒸汽压力的减少。在汽轮机燃料充足的情况下，主蒸汽压力释放正常;在燃料不足时主蒸汽压力将降低，导致蒸汽流量不足，就需要消耗更多热量，能够转化的电能将会减少，不利于汽轮机的生产效率。

1.3 铁磁损耗过多

火力发电厂内由于机电设备众多，因此在运行过程中极易出现铁质材料的磁滞损耗与涡流损耗，这部分损耗不仅会在火力发电厂中造成电力损耗，还可能会造成铁质材料在运行中会由于交变磁场的存在而产生巨大的热能量，且能量还会在短时间内积聚在交变磁场内部，最终造成其局部范围内出现温度过高，极易导致设备运行受到不良影响，并进一步增加了电力损耗，而且这种损失会缩短相应设备的寿命。

1.4 节能降耗意识不足

部分火电厂内的工作人员对于节能的认知不到位，因此在购买电气设备时较少考虑电气设备是否可以节省能源或减少能耗，而是仅考虑设备的性能，缺乏对场内员工的节能、降耗意识的培养，从作者调查来看，大多数火力发电厂内的工作人员都认为节约电能和减少能耗对他们根本不重要，而节能、降耗意识的严重缺乏严重制约了火力发电厂节能降耗措施的实行，这也是导致火力发电厂的电力消耗很高的根源。

2 火力发电厂电气节能降耗技术的措施

2.1 节能控制系统的设计

在进行电厂设备电气自动化系统节能设计的过程中，一定要严格遵守以下原则，包括自动化原则、高可操作性原则、可优化原则，另外，电厂设备电气自动化节能系统一定要具有数据记录功能与应急处理功能。自动化原则是指在默认程序指导下，节能系统能够自主进行，无需工作人员进行过多的控制，可以实现半无人化控制。例如，电气自动化机床，其在工作过程中存在一定的动态变化，当具有比较大的工作压力时，机床会出现较多的能耗，反之亦然。通过对节能系统进行充分利用，传感器能够对锅炉工作情况进行有效收集，能够对电能供应水平进行合理调整，进而提高节能效果;高可操作性原则是指通过一键操作，或者利用完善的交互界面，能够实现节能系统的有效控制与合理调整;可优化原则是指在对后续工作进行应对的过程中，能够不断完善、优化节能系统的所有构件，包括控制精度、数据储存功能等;数据记录功能是指节能系统可以对对象目标的工作状态进行实时记录，包括设备负载、设备能耗等;应急处理功能是指在对象目标发生异常时，节能系统能够进行及时的应急处置，包括将处于短路情况下的电气设备电源予以切断。

2.2 设置厂用电系统无功补偿装置

“无功优化”是指通过发电机的自适应调整、厂用电电压寻优和电动机的无功补偿，优化无功功率在广义厂用电系统（包含发电机、主变压器）的传输，降低无功功率生产、流动、使用中产生的损耗，以达到降低厂用电消耗的目的。①发电厂要进行无功普查，制定了具体可行的技术路线，使得项目着重于解决现场突出问题，更贴近电厂实际情况。②在“无功优化”潜力大的发电厂实施了发电机、主变压器、送出线路、厂用电系统的“无功优化”。③在发电厂应用了电动机就地无功补偿装置。

2.3 改变烧煤的方式

以往烧煤因为管理人员的不专业，提供热能的燃料在燃烧的时候并没有做好比例配置，在之后的燃料投放中，一定要将不同种类的煤按照合适的比例进行配比再进行燃烧，合适的燃料配比可以将燃料燃烧所能释放的热能最大化，这样不但可以减少燃料的消耗，还可以提高锅炉系统的供热质量。锅炉的风机要注意风量，不同种类的煤和不同的燃烧程度对风量的要求都是不同的，可以通过专业的实验来调整风量，适度的风量可以实现燃料的完全燃烧，提高燃煤的热效率。

2.4 控制汽轮机给水温度，确保汽轮机的真空形式

给水温度的变化将会直接影响到锅炉燃料量的变化，因此，给水温度的高一些，就能保证锅炉的温度，确保锅炉的燃烧正常，所需使用的燃料就少一点;相反给水的温度低了将会增加耗煤量，锅炉在燃烧过程中由于更多煤的燃烧使得排出的烟雾温度上升带走了更多热量，降低了锅炉温度，进一步影响审核出纳效率。所以给水温度很重要，关键在于加煤的速度要控制平稳，避免过快过慢影响锅炉温度的变化。同时还要控制汽轮机组的水位不出现异常情况，温度要求适中，取决于机组的承受能力和效率。要求工作人员积极清理管内的沉积物，避免换热管积垢位置出现温差应力和热应力，影响锅炉生产。此外，汽轮机的真空状态能够降低煤炭的使用量，同时确保机组运行效率的提升，所以工作人员每天都要对汽轮机进行维护，保证真空状态的延续，发现问题及时处理。

结束语

综上所述，电厂设备通过对电气自动化节能技术进行充分利用，可以使电厂设备的运行变得更为高效，有助于企业经济效益的提高，同时能够促进企业人工成本的下降，有助于企业的可持续发展。另外，工作技术人员一定要充分运用节能控制技术，以促进人力成本的降低，通过运用电气自动化节能技术，以满足电厂对能源、人工成本的需求，进而不断提高电厂的工作效率，有助于绿色环境的保护，避免出现环境污染现象，促使企业获取更多的经济效益。

参考文献

[1] 陈前进.火力发电厂电气节能降耗技术措施探讨[J].通信电源技术，2019，36（2）：265-266.

[2] 刘宏伟.基于电厂设备电气自动化系统的节能控制研究[J].山东工业技术，2018（4）：185.

[3] 任皓雪.电厂汽轮机运行的节能降耗探讨[J].资源节约与环保，2019（03）.