火電企業電氣運行過程中的節能措施研究

胡裕龍

（國能浙江寧海發電有限公司，浙江 寧波 315612）

隨著我國經濟的高速發展，我國能源供給方面出現的耗能問題逐漸影響到了經濟的健康高速發展，因此節能降耗工作已經是工業經營生產的必然工作。改革開放以來，火電企業一直有著高耗能高污染的缺點，因此降低能耗提高火電企業的能源供給效率是火電企業發展中的關鍵問題。火電企業節能降耗可以從電氣運行節能降耗開始，改善電氣運行中的高耗能問題，減少火電企業不必要的生產成本，從而提高企業經濟效益的同時還能踐行可持續發展戰略。

1 火電企業電氣運行過程中存在的問題

1.1 火電企業節能降耗意識較差

許多火電企業在日常管理與生產管理中，將工作重心放在了安全生產問題和經濟效益提升上，對于企業在生產中產生的能源消耗問題和環境污染問題并沒有給予足夠的重視，電氣節能降耗技術也沒有全面落實到企業管理當中。還有一部分企業雖然重視將電氣節能降耗技術應用在火電企業生產管理當中，但是在購買電氣設備和使用電氣節能降耗技術時過于重視設備的成本和生產效率，對其節能效率也沒有進行全方位的考慮，從而增加了不必要的節能方面的經濟損失，對企業的經濟效益也有一定的影響。

1.2 電氣設備的無功損耗

電氣運行過程中產生的高耗能主要是由于電動機產生的無功損耗，許多火電企業基于降低設備購買成本和技術資金等因素，并沒有將電氣設備的能耗問題考慮在購買設備方案當中。而且在設備運行時，由于運行方式或者是調節方式不當也會帶來不必要的能源消耗，比如生產過程中出現的電氣設備空載運行能耗。不管是輸配電過程、電氣設備日常的運轉的啟停等動作都會出現無功損耗，而且火電企業中的電氣設備數據龐大，產生的無功損耗也更大，因此對電氣設備的無功損耗問題進行調整與改善，能夠有效降低火電企業的高耗能問題。

1.3 照明損耗

火電企業的照明系統的高耗能問題是不可忽視的，由于火電企業的生產規模龐大，生產廠區占地規模也非常大，在各個車間中配備的照明系統所產生的能耗規模更是不容小覷。火電企業的電壓規格和照明需求限制了燈具的選擇，家用的燈具在高電壓的工作中使用壽命大大縮減，有些節能燈具雖然低耗能但是亮度也較低，不能滿足火電企業的照明需求，因此，火電企業解決照明損耗也是減少耗能的重要措施之一。

2 火電企業節能降耗的意義

2.1 促使企業引進新技術和新設備

火電企業的生產性質決定了其高耗能的特征，國家發布節能減排的政策以來，為火電企業的發展帶來了一定的制約影響。節能減排的政策頒布之后，對各個企業的項目審核增加了難度，不僅要評估對環境的影響，也要對企業的節能減排能力進行評估。火電企業的用電和供電耗能以及污染物的排放量等都是節能減排的評估標準和環保指標，為了通過相關的評估，火電企業就要引進先進的節能技術與節能設備。新技術與新設備的引進不僅對節能降耗有著一定的促進作用，也促進了企業生產的效益。

2.2 提高企業的經濟效益

利用發電節能調度能夠實現優先調度發電能耗較小的發電廠，從而促使高耗能的發電企業將耗能降低，達到控制發電行業整體能源消耗的目的。節能優先調度的政策能夠幫助發電能耗和成本較低的發電企業的電能優先被使用，使能耗較低的企業的電能利用率增加，促進能耗低企業的經濟效益的提高。這一措施能夠有效激勵各個發電企業采取有力措施降低企業能耗，從而提高企業的經濟效益。

2.3 提升企業形象和影響力

我國經濟建設以來，第一產業與第二產業在生產與發展中不可避免地對環境造成了污染，加上過去重生產輕治理的發展觀念，導致企業的污染問題愈加嚴重。隨著經濟與社會的不斷發展，人民群眾、企業與國家都逐漸認識到節能減排與環保的重要性。雖然國家出臺了各項節能減排政策與環保政策，許多企業的生產管理逐漸走上規范合理化，對節能降耗也加大了資金投入與重視程度。人們從原來對高耗能企業的不良輿論逐漸轉變為欣賞企業節能降耗的技術措施與管理措施。由此看來，企業開展節能降耗措施對企業的形象和影響力有著一定的積極作用，企業的形象和影響力對企業的經濟效益有著一定的影響作用，因此節能降耗也能促進企業經濟效益的提高。

3 火電企業電氣運行節能降耗的有效措施

3.1 加強運行管理，提高節能意識

火電企業節能降耗效果對企業的經濟效益有著一定的影響作用，生產管理中降低電氣設備的能耗，對企業的可持續發展有著積極意義。因此火電企業要在日常工作和生產中加強工作人員的節能降耗意識，踐行國家節能減排的生產政策，從而保證企業的健康長遠發展。火電企業要在開展節能降耗工作時，就要在企業內加強對節能降耗的宣傳工作，使節能降耗的生產意識深入每一個工作人員的心中，才能保證將節能降耗落實到生產工作當中，保證電氣運行節能措施的有效性[1]。首先，火電企業要規范電氣運行制度。在火電企業的生產運行過程當中，根據實際電氣設備的能耗程度制定階段性的節能降耗指標，從而實現階段性的節能效果。比如在電氣設備使用時，要將設備的責任管理制度落實到人與設備責任人，避免出現設備使用責任模糊不清的情況，從而減少高耗能現象的發生。同時火電企業還可以設置節能限流方案，保證電氣設備的正常工作下限定電氣設備的頻繁開關次數，既保證了設備的使用壽命，又達到了節能的效果。其次，火電企業可以制定管理方案，將電氣設備的使用狀況和使用責任一同做好信息采集，管理人員從采集到的信息中能夠發現電氣設備的能耗問題，也能反映出火電企業的運行狀態，從而減少高耗能現象的發生。

3.2 使用永磁同步電動機

提高火電企業電氣運行過程中節能降耗措施的效果，可以將傳統的異步電動機用永磁同步電動機代替。與傳統的異步電動機相比，利用永磁同步電動機的轉子為永磁體，能夠使電動機中的定子與轉子的轉速達到一致，這就減少了傳統異步電動機產生的銅損耗與鐵損耗[2]。還可以利用變頻器對永磁電動機進行控制，將PID 實時反饋全矢量控制與變頻器互相配合，能夠實現對電動機轉速的精準調控。只需要一根旋變線就能將電動機的轉速情況實時反映給變頻器，變頻器根據工作人員的工作指令對轉矩與轉速進行協調控制，從而達到精準調控。使用永磁電動機還有著非常多的優勢。第一，能夠滿足火電企業輸煤皮帶載重時的電動機啟動要求。而傳統的異步電動機啟動轉矩較小，其電動機的容量要更大才能滿足載重成功啟動。第二，永磁電動機啟動輸送帶時不需要變速箱就能直接驅動輸煤皮帶，其運行可靠性更好，而且維護成本也較低。第三，永磁電動機中的變頻器能夠實現低速大轉矩驅動，使電動機與輸煤皮帶起停狀態更加平穩，甚至能實現過載啟動。第四，由于永磁電動機的轉子為永磁體，因此其定子繞組產生的電流幾乎沒有無功電流，因此電動機運轉溫度也較低。第五，永磁電動機驅動輸煤皮帶時采用的是軟啟動技術，其啟動電流較小而且較慢，能夠保證皮帶運行時不出現打滑現象，從而保護設備。

3.3 采用調速技術減少電動機無功損耗

由于交流電動機本身結構比較簡單，且在運行過程中穩定性較強，所以在電廠電氣設備的運行過程中得到廣泛應用，但是交流電動機在低負荷模式下生產效率較低，且會產生較大的電機損耗，因此需要選擇較高效率的電動機并采用相應的調速技術，對電動機的生產效率進行調整，在當前大部分火電企業的生產運營過程當中，一般都會使用簡單可靠的交流電動機[3]。要想滿足實際生產需求且降低損耗，就必須要對電動機進行調速，電動機的調速主要包括串級調速，通過改變回路的電阻實現調速，但是目前電阻改變過程當中，能源消耗較大，因此大多會選擇在電回路當中加入附加電勢的方式實現調速，不僅能夠降低能耗，還能夠有效提高設備的運行效率。但是在電回路當中接入附加電勢的調速手段，其設備操作比較復雜，且成本較高。除此之外還可以通過變頻調速的方式，對電動機的工作效率進行調控，變頻調速的交流電機、交頻裝置以及控制電路工程組成了交流電機的變頻調速結構，在變頻調速結構當中分為交－交變頻以及交-直－交變頻兩種不同的調速方法，交－交變頻的調速方式，比較適用于大功率電機的低速交流拖動。而交-直－交變頻調速，其精確度較高且控制手法也比較靈活，能夠有效降低能耗，但是這種調速方式相對造價較高。在生產過程當中也可以采用多級電機的方式進行調速，在使用多級電機之后，能夠有效降低電機的能耗，同時也能夠節約企業的生產資金，通過改變電機的生產模式和運行結構，能夠幫助電機減少輸出功率以及線路損耗，能夠獲得較高的經濟效益。

3.4 實施綠色照明方案

在火電企業的節能降耗過程當中，實施綠色照明方案能夠有效減少照明設備帶來的高耗能。自從節能環保觀念被人們熟知后，節能燈具開始被廣泛生產與應用，綠色照明不僅能夠起到保護環境的作用，也能減少電能的使用以及提高照明效率[4]。目前市場上已經有了多種多樣的高效節能的照明燈具，但是在火電企業中更新高效節能燈具要從多個方面進行考慮。在火電企業當中，許多車間的工作電壓較高，一般的節能燈具不能很好地適應高電壓的工作環境。而且火電企業生產與工作當中對照明效果的要求也比較高，大多數節能燈具在降低了耗能之后也降低了照明效果。因此火電企業在選擇燈具時既要保證照明燈具的低耗能，也要保證照明效果。同時在火電企業生產中，清潔生產也是節能降耗措施的一部分，管理人員和生產人員要對廢水、廢氣以及噪聲進行處理。加強對水資源的損耗控制與循環利用，減少排水系統產生的電氣耗能。同時車間內的粉塵也影響著電氣設備的工作性能，粉塵的增加使電氣設備的運行性能降低，增加了設備的損耗。因此工作人員要定期做好除塵清潔，從而減少環境給設備運行帶來的影響。

3.5 及時對電氣設備更新換代

要想降低火電企業在運行過程當中的能耗，就必須要及時對電氣設備進行維修和更新，在生產運營過程當中，應當對廠內的機電設備進行全面排查，及時發現落后的高耗能設備，并對相關設備進行技術改造和升級。目前大部分火力發電廠的裝備都是在高電壓系統的基礎上運行的，會造成大量的電能浪費，為了能夠有效減少生產過程當中的電能損耗，電廠可以將設備轉化成為啟、備用狀態。相關工作人員在設計設備的啟備程序時，應當保證機組在正常啟備狀態時不會產生電能輸出。同時還要確保工廠生產過程當中所使用的電氣系統的可靠性，能夠滿足相關規定提出的要求。除此之外電廠還應當對道路路燈以及其他基礎設施進行現代化改造，比如將道路路燈進行太陽能供電的升級，對沒有太陽能條件的路燈，則實施時控改造，降低路燈所產生的電能損耗。同時企業還應當不斷完善內部管理制度，通過相應的獎懲機制，對員工的日常用電行為進行規范，提高員工日常工作當中的節能減耗意識。對員工日常工作當中的用電設備進行嚴格分類管理，當出現閑置不用的打印機或電腦設備時，應當及時進行處理。變頻器室內所使用的冷卻設備應當由空調制冷模式轉變為循環水制冷模式，在變頻器室內升級改造成為自循環式空間，并對濾網進行定期清潔，避免由于空氣不流通造成的變頻器過熱進而引發跳閘。在此基礎上能夠最大限度地提高變頻器的輸出，保證變頻器能夠在滿負荷的狀態下運行達到節能降耗的目的。

4 結論

綜上所述，火電企業既是能源供給企業也是能源消耗企業，開展節能降耗工作對企業經濟效益和企業形象都有提升作用，同時對生態環境和社會經濟也有一定的積極意義。在管理層面，火電企業要加強工作人員生產中的節能降耗意識，培養高素質的電氣技術隊伍。在設備節能方面，可以采用調速技術減少電動機的無功損耗，及時對高耗能的電氣設備進行更新與更換，同時推動火電企業的綠色照明加護。從管理層面和電氣設備層面進行改革與創新，全方位實現火電企業的節能降耗，促進火電企業的可持續發展。