王乃玉

摘要：伴隨社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)在國家經(jīng)濟(jì)體系中占據(jù)重要地位，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模逐步擴大的同時，對周圍生態(tài)環(huán)境也造成嚴(yán)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(yīng)將污染物的科學(xué)處理作為重點，除可有助于火電廠節(jié)約生產(chǎn)成本外，還可提高環(huán)保效益。在火力發(fā)電廠發(fā)電過程中，通過提升電氣技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用，有效增強了火力發(fā)電廠鍋爐燃燒效率，推動火力發(fā)電廠電氣節(jié)能效果的提升。但是從管理、技術(shù)等角度來看，在降低電氣節(jié)能方面，仍存在一定問題，對這些問題進(jìn)行分析有助于提升火力發(fā)電廠節(jié)能降耗效果。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;電氣節(jié)能;降耗問題

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的腳步，國民日常生產(chǎn)生活當(dāng)中對于各類能源的需求也在不斷激增。其中各類新型電網(wǎng)，智能電網(wǎng)的架設(shè)工作開展，其技術(shù)核心在于如何將電氣節(jié)能消耗進(jìn)行有效控制，不斷優(yōu)化我國電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。從目前的數(shù)據(jù)和產(chǎn)業(yè)分析報告顯示，火電廠依舊是我國整體電力系統(tǒng)當(dāng)中的主導(dǎo)模式，電廠電氣能源消耗也大都集中在火電廠當(dāng)中。因此如何有針對性地發(fā)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(guān)人員的工作重點。只有不斷加強理念，深化認(rèn)知，找尋思路，拓展想法，才能更好的認(rèn)知電廠電氣節(jié)能降耗問題的重要性，鼓勵相關(guān)行業(yè)從業(yè)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(jié)能降耗技術(shù)得到優(yōu)化和應(yīng)用。

1 當(dāng)前火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗存在的主要問題

1.1 鐵磁性損耗明顯

在火力發(fā)電廠運行過程中，變壓器、電動機等電氣設(shè)備在具體運行時，會產(chǎn)生交變磁場。在電磁轉(zhuǎn)換過程中，電氣設(shè)備由于磁場的存在，會有磁滯或者渦流的問題發(fā)生，發(fā)動機內(nèi)部因此也會出現(xiàn)鐵芯發(fā)熱的問題，局部溫度增加明顯，導(dǎo)致電能出現(xiàn)損耗，嚴(yán)重時還會影響到電氣設(shè)備使用壽命。由于電磁損耗不能完全避免，因此，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)采取針對性的措施，有效降低其影響。

1.2 火力發(fā)電廠電氣設(shè)備運行不規(guī)范

火力發(fā)電廠電氣設(shè)備節(jié)能降耗情況會直接影響到企業(yè)的實際效益。從當(dāng)前國內(nèi)火力發(fā)電廠實際管理情況來看，很多火力發(fā)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(jīng)濟(jì)指標(biāo)有效、全面記錄，對運行中出現(xiàn)的可避免的能耗沒有第一時間發(fā)現(xiàn)，例如選擇的設(shè)備型號與實際需求不相符等，選擇使用的材料型號與數(shù)量與實際需求不相符，這些均增加了火力發(fā)電廠電氣設(shè)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(jié)能降耗問題，事實上在傳統(tǒng)電廠當(dāng)中各類電氣設(shè)備的能源消耗和電廠自身的經(jīng)濟(jì)效益是直接關(guān)聯(lián)的。如果電氣設(shè)備的能耗更低，節(jié)能效果更好，對于電廠各類設(shè)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(jīng)濟(jì)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(jié)能消耗以及日常運營工作當(dāng)中來。

1.3 照明損耗明顯

在火力發(fā)電廠運行過程中，需要使用到的照明設(shè)備較多，照明損耗問題明顯。部分火力發(fā)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(xiàn)的概率。從當(dāng)前國內(nèi)火力發(fā)電廠來看，節(jié)能燈具還沒有完全普及。此外，部分火力發(fā)電廠的照明系統(tǒng)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(fā)電廠當(dāng)中的電動機實際運行過程中，不可避免會出現(xiàn)無用功率的消耗，要是選擇運行參數(shù)沒有滿足節(jié)能需求的電動機，則極易導(dǎo)致在運行電動機中形成大量的電能損耗，增大發(fā)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(wǎng)或智能電腦相對而言對于電氣節(jié)能降耗理念的運用較為完善，而傳統(tǒng)火電廠發(fā)電作為一種相對傳統(tǒng)的發(fā)電形式其耗電量明顯較高。尤其是火電廠自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了其在生產(chǎn)和運營的過程中，需要進(jìn)行大量的燈具照明方便日常工作開展，大量的照明就會產(chǎn)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(jù)過多比重，但從節(jié)能減耗的角度來講，無形當(dāng)中就形成了一種資源浪費[1]。而在照明耗能的環(huán)節(jié)，許多大型的照明燈具所消耗的電量會占據(jù)其中極大的比例，尤其是很多燈具照明度較差，耗電更加嚴(yán)重，無形當(dāng)中就會加大照明耗能。

2 提升火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗效果的相關(guān)措施

2.1 完善火力發(fā)電廠電氣設(shè)備運行制度

完善的火力發(fā)電廠電氣設(shè)備運行制度對于提升節(jié)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(guān)的運行制度進(jìn)行補充和修訂。①在火力發(fā)電廠應(yīng)采取定期經(jīng)濟(jì)分析的方式，對火力發(fā)電廠生產(chǎn)過程中電氣設(shè)備整體的運行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行分析研判，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的薄弱環(huán)節(jié)，并結(jié)合電氣設(shè)備運行實際，為管理決策提供科學(xué)依據(jù)。②對火力發(fā)電廠中各類電氣設(shè)備做好規(guī)劃治理工作，定期進(jìn)行檢查，將電氣設(shè)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(xù)降低電氣設(shè)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(shè)備管理的精細(xì)化水平，最大限度地降低電力用戶在用電過程中出現(xiàn)的各種問題，例如出現(xiàn)與合同規(guī)定容量用電不相符，或者沒有經(jīng)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(fā)電廠應(yīng)為用電戶做好計量、普查等工作，充分結(jié)合信息技術(shù)，全面提升計量裝置精準(zhǔn)性。④加大對火力發(fā)電廠電氣生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)改造工作，有效控制生產(chǎn)成本。對先進(jìn)技術(shù)工藝、設(shè)施設(shè)備應(yīng)當(dāng)積極引進(jìn)，對電氣輸送系統(tǒng)進(jìn)行針對性的優(yōu)化，全面提升火力發(fā)電廠生產(chǎn)效率，持續(xù)增強電氣能源產(chǎn)量。此外，對火力發(fā)電廠內(nèi)公共場所的供氣、供電及供水等設(shè)施裝備應(yīng)當(dāng)進(jìn)行改造，最大限度降低暖氣泄漏問題的發(fā)生。

2.2 結(jié)合實際需求科學(xué)選擇電動機

從火力發(fā)電廠使用的感應(yīng)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(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、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(zhuǎn)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(nèi)，所以，為了有效提升節(jié)能降耗效果，應(yīng)當(dāng)增強電動機功率因數(shù)。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(nèi)，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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)磁、低損耗的材料，因此，節(jié)能效果較好。

2.3 處理免調(diào)節(jié)操作電氣設(shè)備

操作實踐表明，通過合理選用定子的方式，可將電氣設(shè)備作業(yè)時能源消耗有效減少?；鹆Πl(fā)電廠技術(shù)人員在選用連接裝置時，對電氣設(shè)備重量應(yīng)當(dāng)充分考慮，同時還需對設(shè)備工作特點進(jìn)行全面分析，在有效提升設(shè)備工作效率的基礎(chǔ)上，對能源消耗有效降低。若火力發(fā)電廠使用的電氣設(shè)備重量偏輕，可選擇使用γ-△裝置的方式進(jìn)行連接，設(shè)置定子裝置時，選擇使用自動切換系統(tǒng)的方式。若電氣設(shè)備整體的負(fù)載較重，選擇使用△接線方式進(jìn)行連接，若負(fù)載較輕，則選擇γ接線。安裝輕載電氣設(shè)備時，若負(fù)載不高或者沒有負(fù)載，為了有效降低電能損耗，對電動機兩端的電壓應(yīng)當(dāng)有效減少。為了更好提升節(jié)能效果，技術(shù)人員還可采取增加輔助回路的方式。技術(shù)人員不論選擇何種方式，均須從火力發(fā)電廠實際情況出發(fā)，防止出現(xiàn)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(jìn)行有效控制

一方面，選擇使用照明調(diào)壓器。從火力發(fā)電廠運行來看，動力電壓主要是400/230 V的電壓，而在照明環(huán)節(jié)，不需要使用這么高的電壓。所以，火力發(fā)電廠選擇具體照明標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)當(dāng)設(shè)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(guān)系，因此，根據(jù)物理計算公式可得到，選擇使用380/220 V的電壓系統(tǒng)，可以降低10%左右能耗?；鹆Πl(fā)電廠處于連續(xù)工作狀態(tài)，所以，節(jié)約能源效果較好。另一方面，對火力發(fā)電廠內(nèi)使用的高耗能燈具，應(yīng)當(dāng)逐步更換為節(jié)能燈具。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，選擇使用普通白熾燈，發(fā)光效率非常低，僅有5%的電能轉(zhuǎn)化為光能，剩余的電能全部轉(zhuǎn)變?yōu)榱藷崮?。而選擇使用節(jié)能燈具，電能的轉(zhuǎn)化率超過了50%。同時，節(jié)能燈的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通白熾燈。因此，火力發(fā)電廠為了降低電氣方面的能耗，應(yīng)盡量選擇使用節(jié)能燈具。

2.5 控制輸電過程鐵磁性損耗

在火力發(fā)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(fā)電廠對導(dǎo)體金屬應(yīng)科學(xué)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(dǎo)磁材料。在具體設(shè)計時，對金具型號應(yīng)科學(xué)選擇。如果交變磁場整體強度較強，選擇使用的是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)避免閉合磁路搭建時使用單相導(dǎo)體支持鋼結(jié)構(gòu)或?qū)w支持夾板的零件。如果母線和鋼結(jié)構(gòu)之間屬于平行關(guān)系，在其中會出現(xiàn)感應(yīng)電勢、感應(yīng)環(huán)流，所以，對兩者的位置應(yīng)充分科學(xué)選擇。選擇使用的大電流敞開式母線支持的鋼結(jié)構(gòu)時，可以選擇使用電阻率相對較低的非導(dǎo)磁材料，這就形成一個屏蔽環(huán)，有效降低電磁損耗。

2.6 構(gòu)建科學(xué)的運營管理制度，規(guī)范各類設(shè)備的使用條例

建立電廠企業(yè)科學(xué)的日常運營管理制度，不斷優(yōu)化對各類大型電氣設(shè)備的使用規(guī)范，也是保障電廠電氣節(jié)能降耗工作順利開展的重要前提。只有讓相關(guān)工作人員認(rèn)識到電氣節(jié)能的重要作用，并了解到各類電氣設(shè)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(biāo)準(zhǔn)才能幫助電廠未來低功耗科學(xué)化的運營態(tài)勢。將電場自身的生產(chǎn)運營、管理、銷售等要素進(jìn)行高度統(tǒng)一，從某種角度來講電氣設(shè)備的使用是電廠運行的關(guān)鍵節(jié)點，電器使用的更加合理、電廠就會有更好的成本控制和經(jīng)濟(jì)效益，電氣設(shè)備的使用計劃過于混亂就會對企業(yè)的發(fā)展造成不良影響。而有關(guān)于電氣設(shè)備的一系列工作，如材料的采購、設(shè)備的日常使用、電廠系統(tǒng)的運行以及電氣設(shè)備的日常檢修和后續(xù)維護(hù)等，都需相關(guān)人員能依照節(jié)能降耗標(biāo)準(zhǔn)建立一套完整的可運行的制度，這樣才能在制度范圍內(nèi)對電氣設(shè)備的使用情況進(jìn)行有效控制，并將整個電廠系統(tǒng)自身的運行效率提高。

2.7 采用節(jié)能型變頻技術(shù)

有關(guān)風(fēng)機和泵的特性曲線特征如下：轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)方式是通過對風(fēng)機和泵的出口調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)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(yīng)的增大流通阻力，從而導(dǎo)致電能消耗?；诖罅繎?yīng)用異步感性電動機，能以變頻調(diào)速來實現(xiàn)對流量的調(diào)節(jié)，通過變頻調(diào)速能以變頻器輸出頻率的降低來達(dá)到降低流量的效果，且不會增加揚程與壓頭，相比以往的調(diào)速方法節(jié)能效果更顯著。

2.8 綜合多樣化的有效節(jié)能措施控制用電消耗

縱觀我國整個電廠企業(yè)電氣設(shè)備的使用情況，以及電廠自身的日常管理運營狀態(tài)，綜合來講很多傳統(tǒng)電廠在電氣節(jié)能降耗環(huán)節(jié)都存在或多或少的問題。要么是電廠負(fù)責(zé)人對于電氣節(jié)能降耗理念重視程度不高，一味地追求市場化經(jīng)濟(jì)效益，這種理念會灌輸給其他員工，導(dǎo)致員工自身也不在乎各類照明燈具以及電氣設(shè)備等用電情況;要么就是部分電廠在開展電氣節(jié)能降耗管理的過程中缺乏足夠的技術(shù)指導(dǎo)以及明確目標(biāo)，一直秉持著得過且過的狀態(tài)，沒有將其上升到電廠企業(yè)生死存亡的重要等級上來;又或部分電廠在電氣節(jié)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(jié)能降耗理念，要么是對場內(nèi)線路以及各種電器日常運營狀態(tài)的梳理不夠深化。這些都是導(dǎo)致電廠電氣節(jié)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(jié)能降耗的措施，其目的是為了通過最簡單的方式來體現(xiàn)自身在節(jié)能降耗環(huán)節(jié)作出了一定的改變，這樣就能更好地應(yīng)對上級領(lǐng)導(dǎo)以及相關(guān)部門的審查，但轉(zhuǎn)過頭來依然堅持著老想法、老觀念。甚至還有個別企業(yè)會為了迎接檢查而采取相應(yīng)措施，檢查結(jié)束后恢復(fù)常態(tài)，這些情況都會導(dǎo)致現(xiàn)行的節(jié)能降耗措施效果不明顯[3]。

2.9 嚴(yán)格控制循環(huán)系統(tǒng)與制粉系統(tǒng)能耗

制粉系統(tǒng)始終是火力發(fā)電站一個棘手問題，所以強化制粉系統(tǒng)的能耗控制是尤為必要的。升級與優(yōu)化制粉系統(tǒng)，讓火力發(fā)電技術(shù)和有關(guān)零配件相結(jié)合可配置基礎(chǔ)性的資源，進(jìn)而保障可以科學(xué)有效應(yīng)用電力資源。同時還應(yīng)全面升級與進(jìn)一步優(yōu)化水泵的真空處理技術(shù)，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(fā)電站能和循環(huán)系統(tǒng)相結(jié)合有效運轉(zhuǎn)，保證技術(shù)性改造活動與系統(tǒng)能耗量的控制，實現(xiàn)控制基礎(chǔ)性燃煤量[4]。

3 結(jié)語

通過提升火力發(fā)電廠節(jié)能降耗效果，對于增強火力發(fā)電廠整體運行質(zhì)效有著明顯作用。但是由于火力發(fā)電廠之間的差異，在節(jié)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(fā)電廠節(jié)能降耗的措施，不僅有助于降低措施應(yīng)用的成本，同時也有助于控制火力發(fā)電廠節(jié)能降耗效果。

參考文獻(xiàn)

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