电气节能降耗在火力发电厂中的应用

孟学峰

（阳城国际发电有限责任公司，山西晋城 048100）

1 火力发电厂电气节能降耗的现状分析

1.1 设备选型现状

我国火力发电厂在不断升级改造后，也开始积极探索节能降耗的新路径，但是节能降耗本身涉及多个方面，不仅需应用可靠的技术措施，更需配置节能型设备，而目前部分火力发电厂所使用的电机及变压器，仍旧以非节能型为主，超高效电机的配置率并不高。而发电厂本身的电机类型及数量较多，在其运行阶段必定会产生较高的能耗。而现代节能型变压器依托新技术升级而成，配置到发电系统中能够从整体上控制变压器运行期间的能耗量，这类设备的成本普遍高于非节能型设备，出于对项目造价及经济效益的综合分析，非节能型设备也就成为了首要选择。通过对火力发电厂当前的运行状况进行研究不难发现，其技术改造及项目升级水平普遍较高，但是因缺少对设备能耗的了解，未在设备更新时对型号进行科学选择，也未优先匹配节能型设备，将直接导致系统升级能效大打折扣。

1.2 运行模式与调节现状

在节能降耗成为行业发展中的主流趋势时，火力发电厂也在不断进行完善，再加之我国对新能源利用、新能源研究工作十分重视，直接导致火力发电厂的调峰强度大幅度增加，而机组负荷也随之变化，需对阀门采取节流措施，或按规定进行风门调节，以此迎合变动情况。在管网损耗量持续增加的背景下，工频定速电机要始终保持高强度运行，电机能耗量因此而上升。与此同时，电气设备空载运行，也会引起能源损耗，关键部件的空载损耗等都属于常见的电能损耗情况。在电力系统运行阶段，如果调节参数不合理，或调节频率低、不及时，都会增加运行能耗，脱离预设标准。火力发电厂运行流程也难以保持动态优化性，在协调控制到位的情况下，能耗问题将继续发展，实际处理难度大。

1.3 照明灯具选择与使用现状

在火力发电厂运行阶段，能耗占比较高的主要来源还有照明灯具。这是因为发电厂运行中的关联要素多，流程复杂，占地面积大，整个厂区中涉及多个功能分区，无论是配电室还是电子间等，都会配备多个照明灯具，虽然从表面上看灯具本身能耗有限，但是数量上的积累却也会产生严重的能耗问题。一般情况下，灯具选择与耗电量之间存在较强的关联性，普通灯具的能耗量明显高于节能灯具，其能源利用率有限，在长期使用中极易出现亮度不够、能耗较高的情况。由于火力发电厂运行车间的电压较高，需对灯具规格及质量进行慎重选择，如果直接使用普通的家用灯具，其使用寿命也比较短，可能会在正常使用期间出现故障。火力发电厂应对灯具能耗问题加以重视，根据配置要求选择达标的照明灯具。

2 火力发电厂电气节能降耗的技术措施

基于上述电气节能降耗的现状分析不难发现，设备选型、运行与调节、照明灯具等方面都是薄弱处，要想提高电气节能降耗的有效性，就需以火力发电厂的实际运行情况为根本，采取措施，改变电气节能降耗的应用现状。

2.1 积极构建节能监督体系

从长远方面来说，电气节能降耗措施在火力发电厂中的应用，能够降低能耗，减少其运行期间的成本，这就需要通过监督落实节能降耗措施，提高火力发电厂的节能降耗水平。

（1）根据火力发电厂的节能降耗需求及实际情况，建设健全节能监督体系，明确监督的各项细节，设定阶段性及总体性的监督目标，基于完善的监督网络，将监督的能效作用最大化发挥。与此同时，还应设定精细化的节能降耗指标，以此为基准进行强化管理，确保监督工作贯穿到火力发电厂实际生产阶段，为各项工作的高效推进夯实基础。

（2）做好电气节能降耗的过程性控制工作。在实际监督中，不仅要在事前形成预防作用，更需在事后及时控制及处理，确保偏差能够在最短的时间内被纠正。①应依照节能降耗指标管理制度，对比实际执行效率，找出实际管理中的缺陷及不足，及时采取措施对后续可能出现的问题进行预防；②设定日工作目标，在电力系统运行期间，应对日耗电量及对应指标进行跟踪，由专人做好数据记录工作，将实际值与预设值相对比，明确导致偏差出现的原因，制定出针对性的纠偏方案，实现对耗电指标的动态管控。

2.2 积极构建运营管理机制

火力发电厂中应用电气节能降耗措施时，还需制定出完善的运营管理机制，基于机制的规范性、约束性作用，提高对发电厂电气设备的管理效率，确保设备处于平稳状态下高效、低能耗运行，促使电气节能降耗目标得以实现。因此，应保证相关工作人员能够从思想上认识到电气节能的必要性，全面掌握电气设备的型号配置要求、规范性的使用方法，能够借助制度带动实效性工作的正常推进，促使电气使用情况更契合发电厂管理要求，达到预设标准，从管理层面实现对能耗的科学控制。在发电厂实际运营管理中，应确保各项关联要素相互协调，提高整个系统的运行能效。而电气设备是发电系统及发电厂运行中的基础配置，应尽可能地提高其优化配置率及利用率，才能促使发电厂平稳运行，实现对成本的合理缩减，扩大发电厂的效益空间。相对的，如果火力发电厂的电气设备脱离标准，使用中难以保持规范性，发电厂的运行及发展也必将受到阻碍。从本质上来说，火力发电厂上运营管理中，设备采购、使用都是关键点，需在前期先结合节能降耗的相关标准构建起可靠的运行制度，在制度落实的基础上，实现对电气设备的双向控制，促使其利用率及运行表现都能达到最佳状态，带动整个发电系统的平稳运行。

2.3 优化运行方式

在火力发电厂实际运行阶段，要想高效地实现电气节能降耗目标，还需对其运行方式进行优化调整，基于较强的运行能力降低整体能耗。可在内部组织开展技能竞赛，以安全控制为主导方向，对运行指标进行适应性调整，促使其运行方式在创新基础上保持高效性、能动性，根据系统配置去组合停辅机设备，从可靠层面控制辅机运行中的电能消耗量。例如，在火力发电厂中制粉系统作为锅炉系统中较为重要的组成部分，极易因相关因素的影响出现能耗问题，基于节能降耗措施对运行方式进行调整时，应根据皮带上的煤含量等基础参数，对启停浆液循环泵的状态进行控制，可围绕系统运行系数，衡量是否可以进行浆液循环泵的停止操作，一般单次停止的台数为一台。磨煤机钢球应设定固定的间隔时间进行筛选，如果数量不足，则需及时补加，促使钢球装载数量始终与要求高度相符，增强磨煤机的运行强度，避免出现多台制粉设备共同运行的情况。基于设备的优化调整及动态控制可以降低系统的电能消耗量。

2.4 合理使用节能灯具

火力发电厂灯具数量多，其整体能耗指标的高低影响相对直接，这就需对节能灯具进行合理使用，对发电厂整体的照明需求进行整合及分析，基于需求方向调整灯具配置结构。在电气节能降耗技术和措施应用中，务必保证照明灯具与之相协调，需根据实际使用的照明设备，选择与火力发电厂节能标准相一致的灯具。虽然目前我国节能灯具的类型多，却也不能停止继续研发的脚步，应基于创新性生产出适应多种场景及现场情况的节能灯具，提高节能灯具的适配性，合理缩减灯具成本。火力发电厂不应使用家庭灯具，而需根据发电厂的照明需求，对节能灯具进行筛选，提高各照明灯具的节能性，规避灯具短时间使用中的故障问题。

3 电气节能降耗措施在火力发电厂中的应用要点

3.1 保证电动机节能性

在火力发电厂的实际运行阶段，电机可同时消耗无功及有功这两种功率，如果不能增强电机的节能性，将导致其运行期间会消耗大量的电能，不利于节能降耗目标的实现，这就需对其消耗的功率进行约束，在保证其平稳运行的基础上，减少过程中的能耗量。

（1）在条件允许的情况下，最好应用高效率电机，基于适宜的功率因数削减电机运行期间的无功损耗，增强其节能作用。

（2）对高效电机的功能结构进行强化，应用性能更优的电工硅钢片，基于其较强的导磁优势，提高转子铁芯与定子铁芯的可靠性，促使电机运行中能够始终保持低能耗状态，实现节能降耗目标。基于此，火力发电厂需根据系统现行的运行状态，搭配使用高效电动机，减少电机运行中的能耗量。除此之外，为了便于筛选出更适宜应用的高效电机，可由技术人员对系统运行参数进行记录，根据其结果判断电机与系统的适配性。

在火力发电厂应用高效电机，可充分保证发电的平稳性及效率，但是该类设备的造价高，需根据发电厂情况进行选择及配置。

3.2 加强输电中的线损控制

在电力传输过程中，线损也会导致能耗升高，这就需通过以下方式加强控制。

（1）优化设计理念，保证导体截面的合理性。导体是否契合系统，对线路损耗的影响相对直接，这就需加强对装置回路及汇流母线等关键点的严格控制，提高导体选择的可靠性，根据经济电流密度，提高导体截面规格大小的适宜性。

（2）根据系统配置要求对封闭母线进行优化选择。无论是封闭式插接母线还是离相封闭母线，都应与电能系统相匹配，在对母线进行设置时，要尽可能地提高便捷性，采取紧密排布的方式对母线进行安装，严格控制导体长度这一关键系数，从主体上约束线损量。这是因为母线本身具备屏蔽功能，能够对铁磁性损耗进行量化缩减，从而减轻输电线路运维工作的任务量，促使输电线路始终处于安全稳定的状态下运行。

（3）输电过程中对铁磁性损耗也应加以重视及严格控制。一方面要基于标准要求选择导体金具的具体型号，基于温升的合理控制，约束磁性损耗，促使装置的可使用寿命因节能降耗而得到科学延长；另一方面则需对节能降耗措施进行高效应用，降低电气设备本身的能耗指标，可通过选择自动切换定子绕组的方式来实现，基于其功能作用降低能耗。因低负载或空载运行中的电机本身就能够产生较高的能耗，要想将端电压降低，就需基于实际布置情况设置对应的辅助回路，同时将节能降耗措施落实到位，基于电能约束作用，省略调节操作辅机的过程，此时设备运行中的能耗有所下降，既保证此类设备的平稳运行，也能提高其节能降耗水准。

3.3 减少空载运行变压器的数量

火力发电厂中应用电气节能降耗措施时，应先明确系统中的设备配置标准，根据大容量高压启动备用变压器的参数，找准节能方向，对降耗措施进行应用。基于此，发电厂在实际运行阶段，应尽可能地减少空载变压器运行的数量，对其运行方案进行动态调整，通过控制公用负荷将变压器能耗参数降低，始终以节能为参照进行高效运行。

4 结束语

综上所述，火力发电厂运行期间，极易因相关因素的影响而出现能耗问题，为了降低运行中的能耗量，就需根据实际情况，应用更适合的电气节能降耗措施，保证系统的平稳运行，同时有效控制能耗基数，为火力发电厂的持续运行夯实基础。在将电气节能降耗措施应用到实处的同时，还需积极探索更新、更为优化的措施，提高对节能工作的重视度，提高电气节能水平，推动火力发电厂的规模化发展。