火力发电厂电气节能降耗问题及对策分析

王乃玉

摘要：伴随社会经济的发展，工业生产在国家经济体系中占据重要地位，工业生产规模逐步扩大的同时，对周围生态环境也造成严重影响，加之能源紧缺问题凸显，使得火电厂需重视自身能耗的降低，还应将污染物的科学处理作为重点，除可有助于火电厂节约生产成本外，还可提高环保效益。在火力发电厂发电过程中，通过提升电气技术在火力发电厂的应用，有效增强了火力发电厂锅炉燃烧效率，推动火力发电厂电气节能效果的提升。但是从管理、技术等角度来看，在降低电气节能方面，仍存在一定问题，对这些问题进行分析有助于提升火力发电厂节能降耗效果。

关键词：火力发电厂;电气节能;降耗问题

随着我国现代化建设的脚步，国民日常生产生活当中对于各类能源的需求也在不断激增。其中各类新型电网，智能电网的架设工作开展，其技术核心在于如何将电气节能消耗进行有效控制，不断优化我国电力产业结构。从目前的数据和产业分析报告显示，火电厂依旧是我國整体电力系统当中的主导模式，电厂电气能源消耗也大都集中在火电厂当中。因此如何有针对性地发掘其中存在的能源消耗问题，并且切实有效地降低电厂电气能耗水平也成为各大电厂以及相关人员的工作重点。只有不断加强理念，深化认知，找寻思路，拓展想法，才能更好的认知电厂电气节能降耗问题的重要性，鼓励相关行业从业人员积极投身到这一课题的深化研究工作中来，使电厂电气节能降耗技术得到优化和应用。

1 当前火力发电厂电气节能降耗存在的主要问题

1.1 铁磁性损耗明显

在火力发电厂运行过程中，变压器、电动机等电气设备在具体运行时，会产生交变磁场。在电磁转换过程中，电气设备由于磁场的存在，会有磁滞或者涡流的问题发生，发动机内部因此也会出现铁芯发热的问题，局部温度增加明显，导致电能出现损耗，严重时还会影响到电气设备使用寿命。由于电磁损耗不能完全避免，因此，技术人员应当采取针对性的措施，有效降低其影响。

1.2 火力发电厂电气设备运行不规范

火力发电厂电气设备节能降耗情况会直接影响到企业的实际效益。从当前国内火力发电厂实际管理情况来看，很多火力发电厂在具体的能耗管理中存在明显的问题。部分操作人员不能对具体的经济指标有效、全面记录，对运行中出现的可避免的能耗没有第一时间发现，例如选择的设备型号与实际需求不相符等，选择使用的材料型号与数量与实际需求不相符，这些均增加了火力发电厂电气设备能耗。甚至还有很多管理人员和员工本身就不注重电气节能降耗问题，事实上在传统电厂当中各类电气设备的能源消耗和电厂自身的经济效益是直接关联的。如果电气设备的能耗更低，节能效果更好，对于电厂各类设备使用情况更加合理、减少无效的资源浪费，就等同于电厂取得了更多的经济收益。然而这种双向操作的理念，还很难深入融合到电厂电气节能消耗以及日常运营工作当中来。

1.3 照明损耗明显

在火力发电厂运行过程中，需要使用到的照明设备较多，照明损耗问题明显。部分火力发电厂在实际使用中，选择使用的灯具寿命偏短，更换较为频繁，不仅增加了能耗，也增加了电气故障出现的概率。从当前国内火力发电厂来看，节能灯具还没有完全普及。此外，部分火力发电厂的照明系统使用的电压为400/230 V，电能浪费的问题明显。

1.4 其他电气损耗

在发电厂当中的电动机实际运行过程中，不可避免会出现无用功率的消耗，要是选择运行参数没有满足节能需求的电动机，则极易导致在运行电动机中形成大量的电能损耗，增大发电厂电气损耗。首先，我国各类电厂的用电消耗情况不同，新建电网或智能电脑相对而言对于电气节能降耗理念的运用较为完善，而传统火电厂发电作为一种相对传统的发电形式其耗电量明显较高。尤其是火电厂自身的内部结构导致了其在生产和运营的过程中，需要进行大量的灯具照明方便日常工作开展，大量的照明就会产生大量的能耗。虽然这些能耗对于火电厂自身而言不会占据过多比重，但从节能减耗的角度来讲，无形当中就形成了一种资源浪费[1]。而在照明耗能的环节，许多大型的照明灯具所消耗的电量会占据其中极大的比例，尤其是很多灯具照明度较差，耗电更加严重，无形当中就会加大照明耗能。

2 提升火力发电厂电气节能降耗效果的相关措施

2.1 完善火力发电厂电气设备运行制度

完善的火力发电厂电气设备运行制度对于提升节能降耗效果较为明显。在具体实施中，可从如下几个方面对相关的运行制度进行补充和修订。①在火力发电厂应采取定期经济分析的方式，对火力发电厂生产过程中电气设备整体的运行经济指标进行分析研判，及时发现其中存在的薄弱环节，并结合电气设备运行实际，为管理决策提供科学依据。②对火力发电厂中各类电气设备做好规划治理工作，定期进行检查，将电气设备运行中存在的隐患及时找出来，并制定针对性的整改方案，明确整改措施，在持续降低电气设备能耗的同时，较好杜绝各种类型的安全事故。③增强电气设备管理的精细化水平，最大限度地降低电力用户在用电过程中出现的各种问题，例如出现与合同规定容量用电不相符，或者没有经过允许，就私自接入电源的行为，这些行为均会增加能耗。因此，火力发电厂应为用电户做好计量、普查等工作，充分结合信息技术，全面提升计量装置精准性。④加大对火力发电厂电气生产设备的技术改造工作，有效控制生产成本。对先进技术工艺、设施设备应当积极引进，对电气输送系统进行针对性的优化，全面提升火力发电厂生产效率，持续增强电气能源产量。此外，对火力发电厂内公共场所的供气、供电及供水等设施装备应当进行改造，最大限度降低暖气泄漏问题的发生。

2.2 结合实际需求科学选择电动机

从火力发电厂使用的感应电动机来看，其总功率主要包含有：无功功率、有功功率等部分。其中维持电动机可正常运行的功率主要为有功功率，可将电能转变为热能、光能及机械能等各种类型的能量。无功功率不对外做工，主要形成了旋转磁场。电动机在工作时，无功功率是非常必要的，但是需要控制在合理范围内，所以，为了有效提升节能降耗效果，应当增强电动机功率因数。同时，通过增强电动机运行效率的方式，可以将有功消耗有效控制在合理的范围内，是电动机能耗降低的可用方式。可通过选择高效电动机将标准电动机替代的方式，降低能耗。在高效电动机中，使用的是高导磁、低损耗的材料，因此，节能效果较好。

2.3 处理免调节操作电气设备

操作实践表明，通过合理选用定子的方式，可将电气设备作业时能源消耗有效减少。火力发电厂技术人员在选用连接装置时，对电气设备重量应当充分考虑，同时还需对设备工作特点进行全面分析，在有效提升设备工作效率的基础上，对能源消耗有效降低。若火力发电厂使用的电气设备重量偏轻，可选择使用γ-△装置的方式进行连接，设置定子装置时，选择使用自动切换系统的方式。若电气设备整体的负载较重，选择使用△接线方式进行连接，若负载较轻，则选择γ接线。安装轻载电气设备时，若负载不高或者没有负载，为了有效降低电能损耗，对电动机两端的电压应当有效减少。为了更好提升节能效果，技术人员还可采取增加辅助回路的方式。技术人员不论选择何种方式，均须从火力发电厂实际情况出发，防止出现为了降低能耗，而影响到机组工作的安全性。

2.4 对照明线路电力损耗进行有效控制

一方面，选择使用照明调压器。从火力發电厂运行来看，动力电压主要是400/230 V的电压，而在照明环节，不需要使用这么高的电压。所以，火力发电厂选择具体照明标准时，应当设置不同的线路，满足照明线路需求即可。通常情况下，照明灯电压和功率之间是平方关系，因此，根据物理计算公式可得到，选择使用380/220 V的电压系统，可以降低10%左右能耗。火力发电厂处于连续工作状态，所以，节约能源效果较好。另一方面，对火力发电厂内使用的高耗能灯具，应当逐步更换为节能灯具。根据相关数据表明，选择使用普通白炽灯，发光效率非常低，仅有5%的电能转化为光能，剩余的电能全部转变为了热能。而选择使用节能灯具，电能的转化率超过了50%。同时，节能灯的使用寿命远远超过普通白炽灯。因此，火力发电厂为了降低电气方面的能耗，应尽量选择使用节能灯具。

2.5 控制输电过程铁磁性损耗

在火力发电厂运行中，电磁损耗不可避免，但可采取措施降低到最低。在具体实施中，火力发电厂对导体金属应科学选用，例如，为了有效降低电气损耗，延长金具的使用时间，可选择使用非导磁材料。在具体设计时，对金具型号应科学选择。如果交变磁场整体强度较强，选择使用的是钢结构设计时，应避免闭合磁路搭建时使用单相导体支持钢结构或导体支持夹板的零件。如果母线和钢结构之间属于平行关系，在其中会出现感应电势、感应环流，所以，对两者的位置应充分科学选择。选择使用的大电流敞开式母线支持的钢结构时，可以选择使用电阻率相对较低的非导磁材料，这就形成一个屏蔽环，有效降低电磁损耗。

2.6 构建科学的运营管理制度，规范各类设备的使用条例

建立电厂企业科学的日常运营管理制度，不断优化对各类大型电气设备的使用规范，也是保障电厂电气节能降耗工作顺利开展的重要前提。只有让相关工作人员认识到电气节能的重要作用，并了解到各类电气设备的正确使用方法，用合理的制度来帮助员工开展工作，并让电器的使用符合电厂的管理标准才能帮助电厂未来低功耗科学化的运营态势。将电场自身的生产运营、管理、销售等要素进行高度统一，从某种角度来讲电气设备的使用是电厂运行的关键节点，电器使用的更加合理、电厂就会有更好的成本控制和经济效益，电气设备的使用计划过于混乱就会对企业的发展造成不良影响。而有关于电气设备的一系列工作，如材料的采购、设备的日常使用、电厂系统的运行以及电气设备的日常检修和后续维护等，都需相关人员能依照节能降耗标准建立一套完整的可运行的制度，这样才能在制度范围内对电气设备的使用情况进行有效控制，并将整个电厂系统自身的运行效率提高。

2.7 采用节能型变频技术

有关风机和泵的特性曲线特征如下：转速和流量程一次方成正比，而其和扬程则成二次方正比，和功率成三次方正比。以往采用的调节方式是通过对风机和泵的出口调节阀进行调节或是通过挡板开度改变流量，可在减少流通截面面积时会相应的增大流通阻力，从而导致电能消耗。基于大量应用异步感性电动机，能以变频调速来实现对流量的调节，通过变频调速能以变频器输出频率的降低来达到降低流量的效果，且不会增加扬程与压头，相比以往的调速方法节能效果更显著。

2.8 综合多样化的有效节能措施控制用电消耗

纵观我国整个电厂企业电气设备的使用情况，以及电厂自身的日常管理运营状态，综合来讲很多传统电厂在电气节能降耗环节都存在或多或少的问题。要么是电厂负责人对于电气节能降耗理念重视程度不高，一味地追求市场化经济效益，这种理念会灌输给其他员工，导致员工自身也不在乎各类照明灯具以及电气设备等用电情况;要么就是部分电厂在开展电气节能降耗管理的过程中缺乏足够的技术指导以及明确目标，一直秉持着得过且过的状态，没有将其上升到电厂企业生死存亡的重要等级上来;又或部分电厂在电气节能降耗措施中的精力和资源投入不够，要么是没有向全体员工贯彻落实节能降耗理念，要么是对场内线路以及各种电器日常运营状态的梳理不够深化。这些都是导致电厂电气节能降耗问题无法得到彻底解决的因素。

同时，还有一部分电厂通常会采用一种或两种节能降耗的措施，其目的是为了通过最简单的方式来体现自身在节能降耗环节作出了一定的改变，这样就能更好地应对上级领导以及相关部门的审查，但转过头来依然坚持着老想法、老观念。甚至还有个别企业会为了迎接检查而采取相应措施，检查结束后恢复常态，这些情况都会导致现行的节能降耗措施效果不明显[3]。

2.9 严格控制循环系统与制粉系统能耗

制粉系统始终是火力发电站一个棘手问题，所以强化制粉系统的能耗控制是尤为必要的。升级与优化制粉系统，让火力发电技术和有关零配件相结合可配置基础性的资源，进而保障可以科学有效应用电力资源。同时还应全面升级与进一步优化水泵的真空处理技术，最大限度保证水泵可满足燃煤消耗量实际控制要求，从而推动火力发电站能和循环系统相结合有效运转，保证技术性改造活动与系统能耗量的控制，实现控制基础性燃煤量[4]。

3 结语

通过提升火力发电厂节能降耗效果，对于增强火力发电厂整体运行质效有着明显作用。但是由于火力发电厂之间的差异，在节能降耗措施的采用方面，并不能“一刀切”，需要采取适合火力发电厂节能降耗的措施，不仅有助于降低措施应用的成本，同时也有助于控制火力发电厂节能降耗效果。

参考文献

[1] 罗正义，顾福斌.探寻节能降耗新路径——加强节能降耗工作的若干思考[J].浙江经济，2011（11）：46-47.