火力發電廠電氣節能降耗技術分析

（江蘇省蘇州市望亭發電廠，江蘇 蘇州 215155）

0 引言

目前，資源問題已經成為制約國家快速發展的重要因素，我國針對資源短缺提出了可持續發展戰略，可持續發展思想的提出是解決能源、經濟、環境之間矛盾的重要依據。進入21 世紀以來，對各種清潔能源應用技術的研究，使得以太陽能、風能為代表的清潔能源開始應用于電力行業，總體而言，我國大部分的國民用電仍然依靠火力發電廠輸送。隨著國家對環境問題重視程度的日益劇增，優化火力發電技術，提升鍋爐燃燒效率，降低熱量損失成為火力發電適應社會需求的必然選擇。相對于其他發達國家，我國對火力發電廠電能損耗的研究較少，因此，對火力發電廠電氣節能降耗技術進行分析具有重要的現實意義。

1 火力發電廠電氣節能降耗的問題

1.1 電氣設備電能消耗量過大

火力發電廠內除了生產電能所需的設備外，還存在諸如輸電、供水、供暖和循環等設備，這些設備是確保發電廠電能生產設備、輸送設備正常運行的必然電能消耗。資料顯示，這部分電力消耗較大，許多監管不力的火力發電廠都會在此部分上產生巨大的消耗，甚至在一些偏遠地區的發電廠內仍然存在偷電、私搭亂接等問題，不僅增加了火力發電廠的電力消耗，還威脅著火力發電廠周圍居民的生命財產安全[1]。

1.2 火力發電廠電氣運行規范性較差

火力發電廠的電率事關各相關企業的切身利益，但結合作者自身工作經驗來看，一些火力發電廠在電能管理制度方面仍然存在著不足，這些漏洞甚至嚴重影響著火力發電廠的經濟效益。例如，一些電廠管理人員對電廠內的一些經濟指標不關注、不重視，在進行電氣設備選購時，往往迷信大型號，造成求大于供[2]，進而增加了一些非必要的電力消耗。

1.3 鐵磁損耗過多

火力發電廠內由于機電設備眾多，因此在運行過程中極易出現鐵質材料的磁滯損耗與渦流損耗，這部分損耗不僅會在火力發電廠中造成電力損耗，還可能會造成鐵質材料在運行中會由于交變磁場的存在而產生巨大的熱能量，且能量還會在短時間內積聚在交變磁場內部，最終造成其局部范圍內出現溫度過高，極易導致設備運行受到不良影響，并進一步增加了電力損耗，而且這種損失會縮短相應設備的壽命。

1.4 照明損耗過多

結合作者自身工作經驗來看，火力發電廠內的照明裝置都存在使用壽命短的問題，而頻繁地更換火力發電廠內部的照明裝置，會影響到供電系統的穩定性，進而導致系統出現故障，影響設備正常運行。同時，由于大部分火力發電廠均未推廣使用節能燈，且大多數人片面的認為火力發電廠內“不缺電”，沒有必要開發照明節能技術，使得一些照明節能設備、節能技術不能及時地應用于火力發電廠[3]。此外，由于火電廠的接線問題，火力發電廠中的照明線路與其內部的功率負載電路一般使用的均為一個電路，但是值得注意的是，在實踐中，功率負載電路的電壓要高于照明電路的電壓，這就導致照明電路中所使用的電路電壓高于其實際需求，不僅會產生照明系統運行的隱患，還會導致電力資源的浪費，影響火力發電廠的可持續發展。

1.5 節能降耗意識不足

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

2 火力發電廠電氣節能降耗技術的措施

2.1 運行管理制度應規范合理

在考慮如何增加火力發電廠經濟效益的同時，火力發電廠管理者必須充分考慮如何降低火力發電廠整體的用電率。因此，在火力發電廠采用節電措施的過程中，應根據實際情況規范其生產實踐中的運行管理制度。具體表現如下。1）火力發電廠內使用大量的精密機電設備，這些機電設備對于運行環境的要求較高，因此，在日常管理中，設備管理人員應注意對廠房內的靜電除塵器等設備進行維護，檢查其運行狀況，避免其由于維護不及時而產生靜電導致的設備故障，同時對于此類設備而言，檢修維護人員應根據設備的運行環境，有針對性地建立起運行管理體系，在滿足電氣設備運行需求環境的條件下，盡可能地降低此類設備的能耗，滿足節約電能，降低能耗的要求[4]。2）火力發電廠應對電廠內各種使用設備的能耗以及運行情況進行檢測，通過制定并實施降低各種機電設備的運行管理體系，使設備管理人員有章可循，實現降耗目標。3）作為火力發電廠內的管理人員，自身應充分地認識到節能降耗的重要性，轉變粗放式的管理方式，層層加壓，進而確保廠內所有員工具有較好的節能意識。同時，在進行設備采購中，應注重考慮節能材料的使用，進而達到使火電廠節能和降耗的目的。

2.2 盡量降低由照明系統所帶來的電力損耗

2.2.1 照明調壓器的應用

資料顯示，照明設備的電力消耗是火力發電廠中電能消耗的大頭，為了有效地降低照明設備所消耗的電能資源，可通過使用照明調壓器來增加照明設備電供電電路電壓的穩定性，并通過照明調壓器針對性地處理照明設備的工作電壓，確保照明設備維持在較好的節能狀態。

2.2.2 節能型燈具的應用

節能型燈具的使用同樣是減少火力發電廠照明系統用電消耗的重要手段之一，節能型燈具經過幾十年的發展愈發成熟，一個好的節能型燈具不僅具有良好的節能效果，還具有較長的使用壽命。因此，火力發電產應在日常中注重節能型燈具的選擇與使用，注重節能型燈具使用的推廣，這不僅有利于降低火力發電廠整體的電能消耗，還有助于電廠降低自身運行成本，提升競爭力。

2.3 減少輸電過程中的鐵磁性損耗

鐵磁損耗是指鋼材在交變磁場作用下引起的磁滯損耗和渦流損耗的總稱。實際上，為了有效地降低鐵磁損耗，通常通過改善載流導體空間和鋼材之間的關系，防止兩者之間形成閉環，增加屏蔽，并減少在交變磁場中使用鋼材以減少鐵磁性損耗。因此，在選擇火力發電廠的節能減排措施的過程中，有必要注意減少輸電過程中的鐵磁損耗。首先，應盡可能地使用非磁性材料制成的金屬零件，并使用更高級的設計作為導體硬件，這樣可以減少損耗，并延長硬件的使用壽命。其次，在高交流開放導體、電抗器等周圍具有強交流磁場的空間中設計鋼結構時，應盡量避免使用導體支撐膠合板[5]。最后，可以適當增加母線與鋼結構之間的距離。通常要求，鋼結構中心至母線中心距離要大于母線電流的0.7 倍，同時，要注意合理選擇母線和鋼結構，以免產生感應電勢，并確保火力發電廠的節能狀態良好。另外，火力發電廠可以在與母線相關的鋼結構上使用低電阻的非滲透性材料，并注意使用屏蔽環以減少母線鋼結構的鐵磁損耗。

2.4 合理應用節能措施來處理免除調節操作的設備

在生產過程中，需要根據輕、中載交替情況下電動機的工作狀況來采取合理的降耗手段，以減少此類電氣設備的能耗，并降低對電能的節約和使用要求。1）選擇性能良好的定子繞組，其連接方式通常可基于輔機功能來確定，達到降耗目標。2）當電動機運行過程中出現低負載甚至是空載情況時，應注意根據布設的輔助電路來降低能耗。在此基礎上，有利于在不調節運行輔助設備的情況下實現安全運行，從而降低了此類電氣設備的能耗率，提高了火電廠生產應用中設備的節能水平。

2.5 減少空載運行變壓器數量

大容量高壓備用變壓器的使用可以有效地解決系統運行過程中出現的空載情況，在實踐中，為了降低電廠能耗，可根據設備運行的實際情況減少空載運行變壓器數量，此外，可結合電廠內機電設備、生活用電情況進行變壓器運行的優化，盡最大可能避免出現公共負荷的設置，從而使電廠的能耗降低。同時，利用有效備用電源中心線同樣是優化變壓器運行條件的重要措施，以減少它的負載損失并滿足火電廠的電能節約要求。

2.6 實際出發來選用電動機

電動機的使用也對火力發電廠的電能消耗具有一定的影響。實際上，在電廠內使用的感應電動機本身就會產生無功功率的消耗，且當其產生的旋轉磁場同樣會產生無功消耗，無形中增加了電廠的電能消耗。因此，在實踐中應注意選擇節約電能和減少能耗的、成本效益好的電動機。1）盡量使用高功率因數的電動機，避免電動機在旋轉過程中產生較多的無功消耗，達到減少無功損耗的目的。2）加強使用高效電機的制造工藝，并使用低損耗、高磁導率的優質硅鋼片使電機的轉子鐵芯和定子鐵芯性能更加可靠，從而確保了電機的穩定性，電動機在降低其運行損耗的同時，滿足了火電廠節能降耗的要求。因此，火力發電廠應根據自身情況選擇使用具有良好性價比的電動機，從而減少電動機的能耗，實現對自身生產成本的科學控制。同時，還應對電動機的實際應用效果進行評價，為合理選擇電動機提供參考依據。

3 結語

隨著國民經濟建設的加快，節能降耗成為我國經濟發展的重要環節，減少能源浪費可以促進經濟發展，火力發電廠的節能能力將成為評估其經濟效益的指標。盡管生產更多的電力資源是其主要功能，但是過多的電力浪費將減少其供電能力，為了促進火力發電廠的可持續發展，我們必須采取措施，確保火力發電廠電氣節能降耗，推動火力發電廠的健康發展。