試析電廠電氣節(jié)能降耗問題與技術(shù)方案

蘇浩

摘要：電廠設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)中涉及到多種不同的技術(shù)，如通信技術(shù)、傳感技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)等。最近幾年，隨著我國電廠設(shè)備數(shù)量的不斷增多，各種設(shè)備對能源的消耗越來越高，在電廠設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程中，只有不斷運(yùn)行電氣自動化系統(tǒng)，提高電廠設(shè)備運(yùn)行的安全性，降低電廠設(shè)備使用的能耗性，才能有效提高電廠自動化設(shè)備生產(chǎn)效率和市場競爭力。在研究電氣自動化系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對電廠設(shè)備節(jié)能控制做了如下研究，通過深入分析發(fā)現(xiàn)，在各種類型設(shè)備中運(yùn)用電氣自動化節(jié)能技術(shù)能夠有效節(jié)約能源。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電;電氣節(jié)能;降耗技術(shù)

中圖分類號：TM621?????文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

目前，資源問題已經(jīng)成為制約國家快速發(fā)展的重要因素，我國針對資源短缺提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，可持續(xù)發(fā)展思想的提出是解決能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境之間矛盾的重要依據(jù)。進(jìn)入21世紀(jì)以來，對各種清潔能源應(yīng)用技術(shù)的研究，使得以太陽能、風(fēng)能為代表的清潔能源開始應(yīng)用于電力行業(yè)，總體而言，我國大部分的國民用電仍然依靠火力發(fā)電廠輸送。隨著國家對環(huán)境問題重視程度的日益劇增，優(yōu)化火力發(fā)電技術(shù)，提升鍋爐燃燒效率，降低熱量損失成為火力發(fā)電適應(yīng)社會需求的必然選擇。相對于其他發(fā)達(dá)國家，我國對火力發(fā)電廠電能損耗的研究較少，因此，對火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù)進(jìn)行分析具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 電廠電氣節(jié)能降耗的問題

1.1 電氣設(shè)備電能消耗量過大

火力發(fā)電廠內(nèi)除了生產(chǎn)電能所需的設(shè)備外，還存在諸如輸電、供水、供暖和循環(huán)等設(shè)備，這些設(shè)備是確保發(fā)電廠電能生產(chǎn)設(shè)備、輸送設(shè)備正常運(yùn)行的必然電能消耗。資料顯示，這部分電力消耗較大，許多監(jiān)管不力的火力發(fā)電廠都會在此部分上產(chǎn)生巨大的消耗，甚至在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)的發(fā)電廠內(nèi)仍然存在偷電、私搭亂接等問題，不僅增加了火力發(fā)電廠的電力消耗，還威脅著火力發(fā)電廠周圍居民的生命財產(chǎn)安全。

1.2 汽輪機(jī)主蒸汽壓力與溫度

汽輪機(jī)主蒸汽壓力和溫度指的是設(shè)備在工作中釋放出的蒸汽壓力與溫度，這對于設(shè)備的電能轉(zhuǎn)換率和能耗有著極大影響。在汽輪機(jī)正常工作過程中蒸汽壓力越大蒸汽流量越小，蒸汽流量增加將導(dǎo)致蒸汽壓力的減少。在汽輪機(jī)燃料充足的情況下，主蒸汽壓力釋放正常;在燃料不足時主蒸汽壓力將降低，導(dǎo)致蒸汽流量不足，就需要消耗更多熱量，能夠轉(zhuǎn)化的電能將會減少，不利于汽輪機(jī)的生產(chǎn)效率。

1.3 鐵磁損耗過多

火力發(fā)電廠內(nèi)由于機(jī)電設(shè)備眾多，因此在運(yùn)行過程中極易出現(xiàn)鐵質(zhì)材料的磁滯損耗與渦流損耗，這部分損耗不僅會在火力發(fā)電廠中造成電力損耗，還可能會造成鐵質(zhì)材料在運(yùn)行中會由于交變磁場的存在而產(chǎn)生巨大的熱能量，且能量還會在短時間內(nèi)積聚在交變磁場內(nèi)部，最終造成其局部范圍內(nèi)出現(xiàn)溫度過高，極易導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行受到不良影響，并進(jìn)一步增加了電力損耗，而且這種損失會縮短相應(yīng)設(shè)備的壽命。

1.4 節(jié)能降耗意識不足

部分火電廠內(nèi)的工作人員對于節(jié)能的認(rèn)知不到位，因此在購買電氣設(shè)備時較少考慮電氣設(shè)備是否可以節(jié)省能源或減少能耗，而是僅考慮設(shè)備的性能，缺乏對場內(nèi)員工的節(jié)能、降耗意識的培養(yǎng)，從作者調(diào)查來看，大多數(shù)火力發(fā)電廠內(nèi)的工作人員都認(rèn)為節(jié)約電能和減少能耗對他們根本不重要，而節(jié)能、降耗意識的嚴(yán)重缺乏嚴(yán)重制約了火力發(fā)電廠節(jié)能降耗措施的實(shí)行，這也是導(dǎo)致火力發(fā)電廠的電力消耗很高的根源。

2 火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù)的措施

2.1 節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計

在進(jìn)行電廠設(shè)備電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的過程中，一定要嚴(yán)格遵守以下原則，包括自動化原則、高可操作性原則、可優(yōu)化原則，另外，電廠設(shè)備電氣自動化節(jié)能系統(tǒng)一定要具有數(shù)據(jù)記錄功能與應(yīng)急處理功能。自動化原則是指在默認(rèn)程序指導(dǎo)下，節(jié)能系統(tǒng)能夠自主進(jìn)行，無需工作人員進(jìn)行過多的控制，可以實(shí)現(xiàn)半無人化控制。例如，電氣自動化機(jī)床，其在工作過程中存在一定的動態(tài)變化，當(dāng)具有比較大的工作壓力時，機(jī)床會出現(xiàn)較多的能耗，反之亦然。通過對節(jié)能系統(tǒng)進(jìn)行充分利用，傳感器能夠?qū)﹀仩t工作情況進(jìn)行有效收集，能夠?qū)﹄娔芄?yīng)水平進(jìn)行合理調(diào)整，進(jìn)而提高節(jié)能效果;高可操作性原則是指通過一鍵操作，或者利用完善的交互界面，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能系統(tǒng)的有效控制與合理調(diào)整;可優(yōu)化原則是指在對后續(xù)工作進(jìn)行應(yīng)對的過程中，能夠不斷完善、優(yōu)化節(jié)能系統(tǒng)的所有構(gòu)件，包括控制精度、數(shù)據(jù)儲存功能等;數(shù)據(jù)記錄功能是指節(jié)能系統(tǒng)可以對對象目標(biāo)的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時記錄，包括設(shè)備負(fù)載、設(shè)備能耗等;應(yīng)急處理功能是指在對象目標(biāo)發(fā)生異常時，節(jié)能系統(tǒng)能夠進(jìn)行及時的應(yīng)急處置，包括將處于短路情況下的電氣設(shè)備電源予以切斷。

2.2 設(shè)置廠用電系統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置

“無功優(yōu)化”是指通過發(fā)電機(jī)的自適應(yīng)調(diào)整、廠用電電壓尋優(yōu)和電動機(jī)的無功補(bǔ)償，優(yōu)化無功功率在廣義廠用電系統(tǒng)（包含發(fā)電機(jī)、主變壓器）的傳輸，降低無功功率生產(chǎn)、流動、使用中產(chǎn)生的損耗，以達(dá)到降低廠用電消耗的目的。①發(fā)電廠要進(jìn)行無功普查，制定了具體可行的技術(shù)路線，使得項目著重于解決現(xiàn)場突出問題，更貼近電廠實(shí)際情況。②在“無功優(yōu)化”潛力大的發(fā)電廠實(shí)施了發(fā)電機(jī)、主變壓器、送出線路、廠用電系統(tǒng)的“無功優(yōu)化”。③在發(fā)電廠應(yīng)用了電動機(jī)就地?zé)o功補(bǔ)償裝置。

2.3 改變燒煤的方式

以往燒煤因為管理人員的不專業(yè)，提供熱能的燃料在燃燒的時候并沒有做好比例配置，在之后的燃料投放中，一定要將不同種類的煤按照合適的比例進(jìn)行配比再進(jìn)行燃燒，合適的燃料配比可以將燃料燃燒所能釋放的熱能最大化，這樣不但可以減少燃料的消耗，還可以提高鍋爐系統(tǒng)的供熱質(zhì)量。鍋爐的風(fēng)機(jī)要注意風(fēng)量，不同種類的煤和不同的燃燒程度對風(fēng)量的要求都是不同的，可以通過專業(yè)的實(shí)驗來調(diào)整風(fēng)量，適度的風(fēng)量可以實(shí)現(xiàn)燃料的完全燃燒，提高燃煤的熱效率。

2.4 控制汽輪機(jī)給水溫度，確保汽輪機(jī)的真空形式

給水溫度的變化將會直接影響到鍋爐燃料量的變化，因此，給水溫度的高一些，就能保證鍋爐的溫度，確保鍋爐的燃燒正常，所需使用的燃料就少一點(diǎn);相反給水的溫度低了將會增加耗煤量，鍋爐在燃燒過程中由于更多煤的燃燒使得排出的煙霧溫度上升帶走了更多熱量，降低了鍋爐溫度，進(jìn)一步影響審核出納效率。所以給水溫度很重要，關(guān)鍵在于加煤的速度要控制平穩(wěn)，避免過快過慢影響鍋爐溫度的變化。同時還要控制汽輪機(jī)組的水位不出現(xiàn)異常情況，溫度要求適中，取決于機(jī)組的承受能力和效率。要求工作人員積極清理管內(nèi)的沉積物，避免換熱管積垢位置出現(xiàn)溫差應(yīng)力和熱應(yīng)力，影響鍋爐生產(chǎn)。此外，汽輪機(jī)的真空狀態(tài)能夠降低煤炭的使用量，同時確保機(jī)組運(yùn)行效率的提升，所以工作人員每天都要對汽輪機(jī)進(jìn)行維護(hù)，保證真空狀態(tài)的延續(xù)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

結(jié)束語

綜上所述，電廠設(shè)備通過對電氣自動化節(jié)能技術(shù)進(jìn)行充分利用，可以使電廠設(shè)備的運(yùn)行變得更為高效，有助于企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高，同時能夠促進(jìn)企業(yè)人工成本的下降，有助于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另外，工作技術(shù)人員一定要充分運(yùn)用節(jié)能控制技術(shù)，以促進(jìn)人力成本的降低，通過運(yùn)用電氣自動化節(jié)能技術(shù)，以滿足電廠對能源、人工成本的需求，進(jìn)而不斷提高電廠的工作效率，有助于綠色環(huán)境的保護(hù)，避免出現(xiàn)環(huán)境污染現(xiàn)象，促使企業(yè)獲取更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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