張月亮,楚俊發(fā)(鄭州市鄭東新區(qū)熱電有限公司,鄭州 450000)
熱電廠電氣節(jié)能設(shè)計分析
張月亮,楚俊發(fā)
(鄭州市鄭東新區(qū)熱電有限公司,鄭州450000)
摘要:隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們對于電力的需求也變得越來越多,而能源的供給與需求又不能夠達(dá)到一個有效的平衡,很多能源都屬于不可再生能源,節(jié)約是我國的基本國策,而節(jié)能降耗是我國的長遠(yuǎn)方針。對于這些能源,應(yīng)該進(jìn)行節(jié)能設(shè)計,提高能源的使用效率,避免能源的浪費,因此,本文對于熱電廠的電氣節(jié)能設(shè)計進(jìn)行了分析,希望能夠?qū)τ嘘P(guān)單位起到一定的借鑒作用。
關(guān)鍵詞:熱電廠;電氣節(jié)能設(shè)計;分析
1.1降低變壓器的有功損耗
在變壓器內(nèi),其空載的損耗在很大程度上由內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、內(nèi)部鐵芯的材料決定。伴隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和時代不斷地發(fā)展,變壓器的廠商對于變壓器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的調(diào)整,設(shè)計出更為合理的節(jié)能變壓器,其比正常型的變壓器更具有優(yōu)勢,降低了空載時的損耗,除此之外負(fù)載的損耗一般由變壓器的電阻來決定,和負(fù)載率平方是正比關(guān)系,所以,選擇小阻值的銅芯,能夠有效減少負(fù)載,達(dá)到節(jié)能設(shè)計的效果。
1.2減少線路的能量損耗
因為線路上面有電阻,在電流經(jīng)過電阻時,可能會產(chǎn)生能源損耗,在線路上經(jīng)過,電流是不變的,因此要想降低線路的損耗,只能夠通過降低線路電阻來實現(xiàn)。降低線路損耗可以采取以下方法:
(1)選擇電導(dǎo)功率比較小的銅體,將其當(dāng)做導(dǎo)體使用,近年來,許多高強度的耐熱性能較好的線路金具被制造出來,例如鋁制的線夾、防振錘鋁的線夾以及整體擠壓成型的并溝線夾,在進(jìn)行電力配送的時候,這些無磁的金具不斷得到推廣使用,建議可以將輸配電線路慢慢更換為無磁的金具。
(2)對電纜線布置的線路進(jìn)行整理,減少從配電室到各個輔助機械設(shè)備之間的電纜線鋪設(shè)的距離。通過縮短整體電纜線路的長度,來達(dá)到減少線路的能量損耗的目的。
2.1熱電廠風(fēng)機、水泵類的設(shè)計現(xiàn)狀
在熱電廠中進(jìn)行設(shè)備的使用,例如循環(huán)水泵使用、鍋爐給水泵使用、二次風(fēng)機使用、引風(fēng)機使用等,其中大多設(shè)備是按照額定的功率來使用的。在對風(fēng)機流量進(jìn)行設(shè)計的時候,大多參考我國的電力設(shè)計的規(guī)范,將風(fēng)壓與最大的風(fēng)量作為判斷標(biāo)準(zhǔn),來選擇電動機,通常風(fēng)量的裕量需要控制在百分之五到百分之十之間,倘若風(fēng)壓的裕量達(dá)到百分之十,那么電動機的型號就不符合設(shè)計的要求。只能夠使用大級功率的電機,而這會造成冗余量十分大。處理這種情況,多采取起停電機調(diào)控、擋板調(diào)控、風(fēng)門調(diào)控等方法,沒有辦法形成有效的閉環(huán)控制,與此同時,也沒有辦法達(dá)到節(jié)能的目的。對于水泵的流量進(jìn)行設(shè)計節(jié)能工作,其也是最大的流量。進(jìn)行壓力控制,只能夠通過控制電機的啟停、閥門開關(guān)等方法來操作。進(jìn)行電氣的控制,通常使用直接的方式或者是自耦降壓的啟動,這不能夠有效改變電機設(shè)備的運轉(zhuǎn)速度,沒有軟啟動功能,會給機械帶來較大的影響,老式的系統(tǒng),其使用周期短,噪音比較大,并且功率的因數(shù)低。
2.2變頻調(diào)速的節(jié)能意義
在熱電廠設(shè)備使用中,風(fēng)機水泵屬于高負(fù)載的設(shè)備。一般使用者會依據(jù)滿負(fù)荷的實際工作量,來對風(fēng)機水泵進(jìn)行型號方面的選擇。例如,在進(jìn)行操作的時候,通常都不是在工作滿負(fù)荷的情況下,因此,使用變頻器,屬于最為直接的一種調(diào)控方式,也是比較合理的一種方法。使用變頻器存在的控制裝置,對于電動機的轉(zhuǎn)動速度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié),使其能夠保持在一定的水壓以及風(fēng)壓范圍,符合熱力系統(tǒng)對于壓力的要求。等到電機達(dá)到額定運轉(zhuǎn)速度的百分之八十的時候,減掉機械自身產(chǎn)生的損耗、電機銅鐵的使用損耗等,節(jié)能的效果可以達(dá)到百分之四十左右。還有,也能夠控制閉環(huán)恒壓系統(tǒng),促進(jìn)節(jié)能的效果。
不同熱電廠的工作環(huán)境,對于照明燈光也有不同的選擇。應(yīng)該根據(jù)實際的情況來進(jìn)行具體選擇,照明光源低一些,能夠有效減少電能的消耗,節(jié)約電力資源。其有關(guān)要求如下,在正常的室內(nèi)場所進(jìn)行照明工作,像是化驗操作室、高低壓的配電工作室、機爐控制室等,應(yīng)該優(yōu)先考慮使用熒光燈或者是功率較小的高壓鈉燈,使用這類型的高效光源,能夠滿足工作對于照明的有關(guān)要求。倘若在鍋爐工作間以及汽機工作這樣的大型的空間進(jìn)行照明,或者在室外的場所進(jìn)行正常照明以及道路上的照明,就應(yīng)該使用高壓鈉燈或者金屬鹵化燈,對于不同環(huán)境使用不同的照明方式,能夠有效達(dá)到電氣節(jié)能的效果。
根據(jù)相關(guān)的實驗的數(shù)據(jù)得出,在進(jìn)行實際應(yīng)用的時候,鐵磁材料的導(dǎo)磁率為二百五到一千,然而銅和鋁的導(dǎo)磁率為一,由此可以得出,在線路中,不同材料產(chǎn)生磁干擾的數(shù)值是相差巨大的。在金具上產(chǎn)生的導(dǎo)線電流大小與電動勢成正比,和材料中導(dǎo)磁率也成正比,在鐵磁的材料金具中,也和金具截成正比,因為導(dǎo)磁率較高,感應(yīng)的電動勢較大,因此,產(chǎn)生的渦流也比較大。渦流會在金具的電阻上形成熱能,并且大量地將線路電能轉(zhuǎn)化成熱能消耗掉。
由此可以得出,通過使用無導(dǎo)磁率材料,例如銅或鋁合金還有低磁鋼,來進(jìn)行線路制造,是一種有效的電氣節(jié)能設(shè)計。在我國,35kV以下的輸配電線路,基本使用的是鐵磁材料來制造金具線路,這種材料的金具,不僅僅會造成大量的電能損失,還會容易導(dǎo)致導(dǎo)線出現(xiàn)燒毀的情況,以往的可鍛鑄鐵的并溝線夾,其事故發(fā)生的頻率最多。而近年來,人們已經(jīng)研制出了高強度的高耐熱性能的鋁合金和銅制金具,例如鋁制接續(xù)線夾、防振錘鋁線夾。在輸配電線路中,這些無磁的金具逐漸得到了應(yīng)用。
總而言之,在熱電廠電氣設(shè)計方面,具有很大的節(jié)能空間,企業(yè)應(yīng)該在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計時,認(rèn)真考慮各項節(jié)能技術(shù)的可行性。遵循節(jié)能降耗的核心設(shè)計的理念,在進(jìn)行設(shè)計的時候,不僅僅需要滿足電力系統(tǒng)對于安全穩(wěn)定運行的要求,與此同時,還需要達(dá)到節(jié)省能源消耗的目標(biāo)。在使用節(jié)能操作有關(guān)的新型設(shè)備的時侯,應(yīng)該深入了解設(shè)備原理以及使用性能,將技術(shù)方面和經(jīng)濟方面進(jìn)行相互結(jié)合,作為考慮的依據(jù),選擇有效的適用的節(jié)能設(shè)備,達(dá)到電氣節(jié)能設(shè)計的最終目的。
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