火力發電廠電氣節能降耗問題及對策分析

王乃玉

摘要：伴隨社會經濟的發展，工業生產在國家經濟體系中占據重要地位，工業生產規模逐步擴大的同時，對周圍生態環境也造成嚴重影響，加之能源緊缺問題凸顯，使得火電廠需重視自身能耗的降低，還應將污染物的科學處理作為重點，除可有助于火電廠節約生產成本外，還可提高環保效益。在火力發電廠發電過程中，通過提升電氣技術在火力發電廠的應用，有效增強了火力發電廠鍋爐燃燒效率，推動火力發電廠電氣節能效果的提升。但是從管理、技術等角度來看，在降低電氣節能方面，仍存在一定問題，對這些問題進行分析有助于提升火力發電廠節能降耗效果。

關鍵詞：火力發電廠;電氣節能;降耗問題

隨著我國現代化建設的腳步，國民日常生產生活當中對于各類能源的需求也在不斷激增。其中各類新型電網，智能電網的架設工作開展，其技術核心在于如何將電氣節能消耗進行有效控制，不斷優化我國電力產業結構。從目前的數據和產業分析報告顯示，火電廠依舊是我國整體電力系統當中的主導模式，電廠電氣能源消耗也大都集中在火電廠當中。因此如何有針對性地發掘其中存在的能源消耗問題，并且切實有效地降低電廠電氣能耗水平也成為各大電廠以及相關人員的工作重點。只有不斷加強理念，深化認知，找尋思路，拓展想法，才能更好的認知電廠電氣節能降耗問題的重要性，鼓勵相關行業從業人員積極投身到這一課題的深化研究工作中來，使電廠電氣節能降耗技術得到優化和應用。

1 當前火力發電廠電氣節能降耗存在的主要問題

1.1 鐵磁性損耗明顯

在火力發電廠運行過程中，變壓器、電動機等電氣設備在具體運行時，會產生交變磁場。在電磁轉換過程中，電氣設備由于磁場的存在，會有磁滯或者渦流的問題發生，發動機內部因此也會出現鐵芯發熱的問題，局部溫度增加明顯，導致電能出現損耗，嚴重時還會影響到電氣設備使用壽命。由于電磁損耗不能完全避免，因此，技術人員應當采取針對性的措施，有效降低其影響。

1.2 火力發電廠電氣設備運行不規范

火力發電廠電氣設備節能降耗情況會直接影響到企業的實際效益。從當前國內火力發電廠實際管理情況來看，很多火力發電廠在具體的能耗管理中存在明顯的問題。部分操作人員不能對具體的經濟指標有效、全面記錄，對運行中出現的可避免的能耗沒有第一時間發現，例如選擇的設備型號與實際需求不相符等，選擇使用的材料型號與數量與實際需求不相符，這些均增加了火力發電廠電氣設備能耗。甚至還有很多管理人員和員工本身就不注重電氣節能降耗問題，事實上在傳統電廠當中各類電氣設備的能源消耗和電廠自身的經濟效益是直接關聯的。如果電氣設備的能耗更低，節能效果更好，對于電廠各類設備使用情況更加合理、減少無效的資源浪費，就等同于電廠取得了更多的經濟收益。然而這種雙向操作的理念，還很難深入融合到電廠電氣節能消耗以及日常運營工作當中來。

1.3 照明損耗明顯

在火力發電廠運行過程中，需要使用到的照明設備較多，照明損耗問題明顯。部分火力發電廠在實際使用中，選擇使用的燈具壽命偏短，更換較為頻繁，不僅增加了能耗，也增加了電氣故障出現的概率。從當前國內火力發電廠來看，節能燈具還沒有完全普及。此外，部分火力發電廠的照明系統使用的電壓為400/230 V，電能浪費的問題明顯。

1.4 其他電氣損耗

在發電廠當中的電動機實際運行過程中，不可避免會出現無用功率的消耗，要是選擇運行參數沒有滿足節能需求的電動機，則極易導致在運行電動機中形成大量的電能損耗，增大發電廠電氣損耗。首先，我國各類電廠的用電消耗情況不同，新建電網或智能電腦相對而言對于電氣節能降耗理念的運用較為完善，而傳統火電廠發電作為一種相對傳統的發電形式其耗電量明顯較高。尤其是火電廠自身的內部結構導致了其在生產和運營的過程中，需要進行大量的燈具照明方便日常工作開展，大量的照明就會產生大量的能耗。雖然這些能耗對于火電廠自身而言不會占據過多比重，但從節能減耗的角度來講，無形當中就形成了一種資源浪費[1]。而在照明耗能的環節，許多大型的照明燈具所消耗的電量會占據其中極大的比例，尤其是很多燈具照明度較差，耗電更加嚴重，無形當中就會加大照明耗能。

2 提升火力發電廠電氣節能降耗效果的相關措施

2.1 完善火力發電廠電氣設備運行制度

完善的火力發電廠電氣設備運行制度對于提升節能降耗效果較為明顯。在具體實施中，可從如下幾個方面對相關的運行制度進行補充和修訂。①在火力發電廠應采取定期經濟分析的方式，對火力發電廠生產過程中電氣設備整體的運行經濟指標進行分析研判，及時發現其中存在的薄弱環節，并結合電氣設備運行實際，為管理決策提供科學依據。②對火力發電廠中各類電氣設備做好規劃治理工作，定期進行檢查，將電氣設備運行中存在的隱患及時找出來，并制定針對性的整改方案，明確整改措施，在持續降低電氣設備能耗的同時，較好杜絕各種類型的安全事故。③增強電氣設備管理的精細化水平，最大限度地降低電力用戶在用電過程中出現的各種問題，例如出現與合同規定容量用電不相符，或者沒有經過允許，就私自接入電源的行為，這些行為均會增加能耗。因此，火力發電廠應為用電戶做好計量、普查等工作，充分結合信息技術，全面提升計量裝置精準性。④加大對火力發電廠電氣生產設備的技術改造工作，有效控制生產成本。對先進技術工藝、設施設備應當積極引進，對電氣輸送系統進行針對性的優化，全面提升火力發電廠生產效率，持續增強電氣能源產量。此外，對火力發電廠內公共場所的供氣、供電及供水等設施裝備應當進行改造，最大限度降低暖氣泄漏問題的發生。

2.2 結合實際需求科學選擇電動機

從火力發電廠使用的感應電動機來看，其總功率主要包含有：無功功率、有功功率等部分。其中維持電動機可正常運行的功率主要為有功功率，可將電能轉變為熱能、光能及機械能等各種類型的能量。無功功率不對外做工，主要形成了旋轉磁場。電動機在工作時，無功功率是非常必要的，但是需要控制在合理范圍內，所以，為了有效提升節能降耗效果，應當增強電動機功率因數。同時，通過增強電動機運行效率的方式，可以將有功消耗有效控制在合理的范圍內，是電動機能耗降低的可用方式。可通過選擇高效電動機將標準電動機替代的方式，降低能耗。在高效電動機中，使用的是高導磁、低損耗的材料，因此，節能效果較好。

2.3 處理免調節操作電氣設備

操作實踐表明，通過合理選用定子的方式，可將電氣設備作業時能源消耗有效減少。火力發電廠技術人員在選用連接裝置時，對電氣設備重量應當充分考慮，同時還需對設備工作特點進行全面分析，在有效提升設備工作效率的基礎上，對能源消耗有效降低。若火力發電廠使用的電氣設備重量偏輕，可選擇使用γ-△裝置的方式進行連接，設置定子裝置時，選擇使用自動切換系統的方式。若電氣設備整體的負載較重，選擇使用△接線方式進行連接，若負載較輕，則選擇γ接線。安裝輕載電氣設備時，若負載不高或者沒有負載，為了有效降低電能損耗，對電動機兩端的電壓應當有效減少。為了更好提升節能效果，技術人員還可采取增加輔助回路的方式。技術人員不論選擇何種方式，均須從火力發電廠實際情況出發，防止出現為了降低能耗，而影響到機組工作的安全性。

2.4 對照明線路電力損耗進行有效控制

一方面，選擇使用照明調壓器。從火力發電廠運行來看，動力電壓主要是400/230 V的電壓，而在照明環節，不需要使用這么高的電壓。所以，火力發電廠選擇具體照明標準時，應當設置不同的線路，滿足照明線路需求即可。通常情況下，照明燈電壓和功率之間是平方關系，因此，根據物理計算公式可得到，選擇使用380/220 V的電壓系統，可以降低10%左右能耗。火力發電廠處于連續工作狀態，所以，節約能源效果較好。另一方面，對火力發電廠內使用的高耗能燈具，應當逐步更換為節能燈具。根據相關數據表明，選擇使用普通白熾燈，發光效率非常低，僅有5%的電能轉化為光能，剩余的電能全部轉變為了熱能。而選擇使用節能燈具，電能的轉化率超過了50%。同時，節能燈的使用壽命遠遠超過普通白熾燈。因此，火力發電廠為了降低電氣方面的能耗，應盡量選擇使用節能燈具。

2.5 控制輸電過程鐵磁性損耗

在火力發電廠運行中，電磁損耗不可避免，但可采取措施降低到最低。在具體實施中，火力發電廠對導體金屬應科學選用，例如，為了有效降低電氣損耗，延長金具的使用時間，可選擇使用非導磁材料。在具體設計時，對金具型號應科學選擇。如果交變磁場整體強度較強，選擇使用的是鋼結構設計時，應避免閉合磁路搭建時使用單相導體支持鋼結構或導體支持夾板的零件。如果母線和鋼結構之間屬于平行關系，在其中會出現感應電勢、感應環流，所以，對兩者的位置應充分科學選擇。選擇使用的大電流敞開式母線支持的鋼結構時，可以選擇使用電阻率相對較低的非導磁材料，這就形成一個屏蔽環，有效降低電磁損耗。

2.6 構建科學的運營管理制度，規范各類設備的使用條例

建立電廠企業科學的日常運營管理制度，不斷優化對各類大型電氣設備的使用規范，也是保障電廠電氣節能降耗工作順利開展的重要前提。只有讓相關工作人員認識到電氣節能的重要作用，并了解到各類電氣設備的正確使用方法，用合理的制度來幫助員工開展工作，并讓電器的使用符合電廠的管理標準才能幫助電廠未來低功耗科學化的運營態勢。將電場自身的生產運營、管理、銷售等要素進行高度統一，從某種角度來講電氣設備的使用是電廠運行的關鍵節點，電器使用的更加合理、電廠就會有更好的成本控制和經濟效益，電氣設備的使用計劃過于混亂就會對企業的發展造成不良影響。而有關于電氣設備的一系列工作，如材料的采購、設備的日常使用、電廠系統的運行以及電氣設備的日常檢修和后續維護等，都需相關人員能依照節能降耗標準建立一套完整的可運行的制度，這樣才能在制度范圍內對電氣設備的使用情況進行有效控制，并將整個電廠系統自身的運行效率提高。

2.7 采用節能型變頻技術

有關風機和泵的特性曲線特征如下：轉速和流量程一次方成正比，而其和揚程則成二次方正比，和功率成三次方正比。以往采用的調節方式是通過對風機和泵的出口調節閥進行調節或是通過擋板開度改變流量，可在減少流通截面面積時會相應的增大流通阻力，從而導致電能消耗。基于大量應用異步感性電動機，能以變頻調速來實現對流量的調節，通過變頻調速能以變頻器輸出頻率的降低來達到降低流量的效果，且不會增加揚程與壓頭，相比以往的調速方法節能效果更顯著。

2.8 綜合多樣化的有效節能措施控制用電消耗

縱觀我國整個電廠企業電氣設備的使用情況，以及電廠自身的日常管理運營狀態，綜合來講很多傳統電廠在電氣節能降耗環節都存在或多或少的問題。要么是電廠負責人對于電氣節能降耗理念重視程度不高，一味地追求市場化經濟效益，這種理念會灌輸給其他員工，導致員工自身也不在乎各類照明燈具以及電氣設備等用電情況;要么就是部分電廠在開展電氣節能降耗管理的過程中缺乏足夠的技術指導以及明確目標，一直秉持著得過且過的狀態，沒有將其上升到電廠企業生死存亡的重要等級上來;又或部分電廠在電氣節能降耗措施中的精力和資源投入不夠，要么是沒有向全體員工貫徹落實節能降耗理念，要么是對場內線路以及各種電器日常運營狀態的梳理不夠深化。這些都是導致電廠電氣節能降耗問題無法得到徹底解決的因素。

同時，還有一部分電廠通常會采用一種或兩種節能降耗的措施，其目的是為了通過最簡單的方式來體現自身在節能降耗環節作出了一定的改變，這樣就能更好地應對上級領導以及相關部門的審查，但轉過頭來依然堅持著老想法、老觀念。甚至還有個別企業會為了迎接檢查而采取相應措施，檢查結束后恢復常態，這些情況都會導致現行的節能降耗措施效果不明顯[3]。

2.9 嚴格控制循環系統與制粉系統能耗

制粉系統始終是火力發電站一個棘手問題，所以強化制粉系統的能耗控制是尤為必要的。升級與優化制粉系統，讓火力發電技術和有關零配件相結合可配置基礎性的資源，進而保障可以科學有效應用電力資源。同時還應全面升級與進一步優化水泵的真空處理技術，最大限度保證水泵可滿足燃煤消耗量實際控制要求，從而推動火力發電站能和循環系統相結合有效運轉，保證技術性改造活動與系統能耗量的控制，實現控制基礎性燃煤量[4]。

3 結語

通過提升火力發電廠節能降耗效果，對于增強火力發電廠整體運行質效有著明顯作用。但是由于火力發電廠之間的差異，在節能降耗措施的采用方面，并不能“一刀切”，需要采取適合火力發電廠節能降耗的措施，不僅有助于降低措施應用的成本，同時也有助于控制火力發電廠節能降耗效果。

參考文獻

[1]?羅正義，顧福斌.探尋節能降耗新路徑——加強節能降耗工作的若干思考[J].浙江經濟，2011（11）：46-47.