火力发电厂电气节能降耗技术分析

（江苏省苏州市望亭发电厂，江苏 苏州 215155）

0 引言

目前，资源问题已经成为制约国家快速发展的重要因素，我国针对资源短缺提出了可持续发展战略，可持续发展思想的提出是解决能源、经济、环境之间矛盾的重要依据。进入21 世纪以来，对各种清洁能源应用技术的研究，使得以太阳能、风能为代表的清洁能源开始应用于电力行业，总体而言，我国大部分的国民用电仍然依靠火力发电厂输送。随着国家对环境问题重视程度的日益剧增，优化火力发电技术，提升锅炉燃烧效率，降低热量损失成为火力发电适应社会需求的必然选择。相对于其他发达国家，我国对火力发电厂电能损耗的研究较少，因此，对火力发电厂电气节能降耗技术进行分析具有重要的现实意义。

1 火力发电厂电气节能降耗的问题

1.1 电气设备电能消耗量过大

火力发电厂内除了生产电能所需的设备外，还存在诸如输电、供水、供暖和循环等设备，这些设备是确保发电厂电能生产设备、输送设备正常运行的必然电能消耗。资料显示，这部分电力消耗较大，许多监管不力的火力发电厂都会在此部分上产生巨大的消耗，甚至在一些偏远地区的发电厂内仍然存在偷电、私搭乱接等问题，不仅增加了火力发电厂的电力消耗，还威胁着火力发电厂周围居民的生命财产安全[1]。

1.2 火力发电厂电气运行规范性较差

火力发电厂的电率事关各相关企业的切身利益，但结合作者自身工作经验来看，一些火力发电厂在电能管理制度方面仍然存在着不足，这些漏洞甚至严重影响着火力发电厂的经济效益。例如，一些电厂管理人员对电厂内的一些经济指标不关注、不重视，在进行电气设备选购时，往往迷信大型号，造成求大于供[2]，进而增加了一些非必要的电力消耗。

1.3 铁磁损耗过多

火力发电厂内由于机电设备众多，因此在运行过程中极易出现铁质材料的磁滞损耗与涡流损耗，这部分损耗不仅会在火力发电厂中造成电力损耗，还可能会造成铁质材料在运行中会由于交变磁场的存在而产生巨大的热能量，且能量还会在短时间内积聚在交变磁场内部，最终造成其局部范围内出现温度过高，极易导致设备运行受到不良影响，并进一步增加了电力损耗，而且这种损失会缩短相应设备的寿命。

1.4 照明损耗过多

结合作者自身工作经验来看，火力发电厂内的照明装置都存在使用寿命短的问题，而频繁地更换火力发电厂内部的照明装置，会影响到供电系统的稳定性，进而导致系统出现故障，影响设备正常运行。同时，由于大部分火力发电厂均未推广使用节能灯，且大多数人片面的认为火力发电厂内“不缺电”，没有必要开发照明节能技术，使得一些照明节能设备、节能技术不能及时地应用于火力发电厂[3]。此外，由于火电厂的接线问题，火力发电厂中的照明线路与其内部的功率负载电路一般使用的均为一个电路，但是值得注意的是，在实践中，功率负载电路的电压要高于照明电路的电压，这就导致照明电路中所使用的电路电压高于其实际需求，不仅会产生照明系统运行的隐患，还会导致电力资源的浪费，影响火力发电厂的可持续发展。

1.5 节能降耗意识不足

部分火电厂内的工作人员对于节能的认知不到位，因此在购买电气设备时较少考虑电气设备是否可以节省能源或减少能耗，而是仅考虑设备的性能，缺乏对场内员工的节能、降耗意识的培养，从作者调查来看，大多数火力发电厂内的工作人员都认为节约电能和减少能耗对他们根本不重要，而节能、降耗意识的严重缺乏严重制约了火力发电厂节能降耗措施的实行，这也是导致火力发电厂的电力消耗很高的根源。

2 火力发电厂电气节能降耗技术的措施

2.1 运行管理制度应规范合理

在考虑如何增加火力发电厂经济效益的同时，火力发电厂管理者必须充分考虑如何降低火力发电厂整体的用电率。因此，在火力发电厂采用节电措施的过程中，应根据实际情况规范其生产实践中的运行管理制度。具体表现如下。1）火力发电厂内使用大量的精密机电设备，这些机电设备对于运行环境的要求较高，因此，在日常管理中，设备管理人员应注意对厂房内的静电除尘器等设备进行维护，检查其运行状况，避免其由于维护不及时而产生静电导致的设备故障，同时对于此类设备而言，检修维护人员应根据设备的运行环境，有针对性地建立起运行管理体系，在满足电气设备运行需求环境的条件下，尽可能地降低此类设备的能耗，满足节约电能，降低能耗的要求[4]。2）火力发电厂应对电厂内各种使用设备的能耗以及运行情况进行检测，通过制定并实施降低各种机电设备的运行管理体系，使设备管理人员有章可循，实现降耗目标。3）作为火力发电厂内的管理人员，自身应充分地认识到节能降耗的重要性，转变粗放式的管理方式，层层加压，进而确保厂内所有员工具有较好的节能意识。同时，在进行设备采购中，应注重考虑节能材料的使用，进而达到使火电厂节能和降耗的目的。

2.2 尽量降低由照明系统所带来的电力损耗

2.2.1 照明调压器的应用

资料显示，照明设备的电力消耗是火力发电厂中电能消耗的大头，为了有效地降低照明设备所消耗的电能资源，可通过使用照明调压器来增加照明设备电供电电路电压的稳定性，并通过照明调压器针对性地处理照明设备的工作电压，确保照明设备维持在较好的节能状态。

2.2.2 节能型灯具的应用

节能型灯具的使用同样是减少火力发电厂照明系统用电消耗的重要手段之一，节能型灯具经过几十年的发展愈发成熟，一个好的节能型灯具不仅具有良好的节能效果，还具有较长的使用寿命。因此，火力发电产应在日常中注重节能型灯具的选择与使用，注重节能型灯具使用的推广，这不仅有利于降低火力发电厂整体的电能消耗，还有助于电厂降低自身运行成本，提升竞争力。

2.3 减少输电过程中的铁磁性损耗

铁磁损耗是指钢材在交变磁场作用下引起的磁滞损耗和涡流损耗的总称。实际上，为了有效地降低铁磁损耗，通常通过改善载流导体空间和钢材之间的关系，防止两者之间形成闭环，增加屏蔽，并减少在交变磁场中使用钢材以减少铁磁性损耗。因此，在选择火力发电厂的节能减排措施的过程中，有必要注意减少输电过程中的铁磁损耗。首先，应尽可能地使用非磁性材料制成的金属零件，并使用更高级的设计作为导体硬件，这样可以减少损耗，并延长硬件的使用寿命。其次，在高交流开放导体、电抗器等周围具有强交流磁场的空间中设计钢结构时，应尽量避免使用导体支撑胶合板[5]。最后，可以适当增加母线与钢结构之间的距离。通常要求，钢结构中心至母线中心距离要大于母线电流的0.7 倍，同时，要注意合理选择母线和钢结构，以免产生感应电势，并确保火力发电厂的节能状态良好。另外，火力发电厂可以在与母线相关的钢结构上使用低电阻的非渗透性材料，并注意使用屏蔽环以减少母线钢结构的铁磁损耗。

2.4 合理应用节能措施来处理免除调节操作的设备

在生产过程中，需要根据轻、中载交替情况下电动机的工作状况来采取合理的降耗手段，以减少此类电气设备的能耗，并降低对电能的节约和使用要求。1）选择性能良好的定子绕组，其连接方式通常可基于辅机功能来确定，达到降耗目标。2）当电动机运行过程中出现低负载甚至是空载情况时，应注意根据布设的辅助电路来降低能耗。在此基础上，有利于在不调节运行辅助设备的情况下实现安全运行，从而降低了此类电气设备的能耗率，提高了火电厂生产应用中设备的节能水平。

2.5 减少空载运行变压器数量

大容量高压备用变压器的使用可以有效地解决系统运行过程中出现的空载情况，在实践中，为了降低电厂能耗，可根据设备运行的实际情况减少空载运行变压器数量，此外，可结合电厂内机电设备、生活用电情况进行变压器运行的优化，尽最大可能避免出现公共负荷的设置，从而使电厂的能耗降低。同时，利用有效备用电源中心线同样是优化变压器运行条件的重要措施，以减少它的负载损失并满足火电厂的电能节约要求。

2.6 实际出发来选用电动机

电动机的使用也对火力发电厂的电能消耗具有一定的影响。实际上，在电厂内使用的感应电动机本身就会产生无功功率的消耗，且当其产生的旋转磁场同样会产生无功消耗，无形中增加了电厂的电能消耗。因此，在实践中应注意选择节约电能和减少能耗的、成本效益好的电动机。1）尽量使用高功率因数的电动机，避免电动机在旋转过程中产生较多的无功消耗，达到减少无功损耗的目的。2）加强使用高效电机的制造工艺，并使用低损耗、高磁导率的优质硅钢片使电机的转子铁芯和定子铁芯性能更加可靠，从而确保了电机的稳定性，电动机在降低其运行损耗的同时，满足了火电厂节能降耗的要求。因此，火力发电厂应根据自身情况选择使用具有良好性价比的电动机，从而减少电动机的能耗，实现对自身生产成本的科学控制。同时，还应对电动机的实际应用效果进行评价，为合理选择电动机提供参考依据。

3 结语

随着国民经济建设的加快，节能降耗成为我国经济发展的重要环节，减少能源浪费可以促进经济发展，火力发电厂的节能能力将成为评估其经济效益的指标。尽管生产更多的电力资源是其主要功能，但是过多的电力浪费将减少其供电能力，为了促进火力发电厂的可持续发展，我们必须采取措施，确保火力发电厂电气节能降耗，推动火力发电厂的健康发展。