电厂电气节能降耗的问题与技术措施

国能太仓发电有限公司 何金起

电厂是提供电力能源的重要载体，电厂在电力行业发展中起到举重若轻的地位，现阶段电厂建设规模越来越大，具有广阔的发展空间。为充分保障电厂生产运营效益，必须高度重视电力能源降耗问题，始终坚持资源节约、环境保护理念，应用节能降耗技术，有效控制电厂电气能源消耗，控制不必要的成本消耗。

1 电厂电气节能降耗现存问题

1.1 照明耗能

在电厂电气节能降耗问题中，照明耗能是比较常见的能耗问题，照明耗能量较大，增加电厂实际运营成本。在电厂设备实际运行过程中，照明设备使用数量较多，长时期处于运行状态，产生的耗能量大。不同地区发电方法是火电厂发电，照明设备在火电厂发电中起到重要作用，火力发电厂对照明设备质量和功能要求比较严格，照明能耗量持续增加，照明耗能日渐成为比较突出的问题[1]。在照明灯选择方面，可被应用到火力发电厂的节能灯售价并不低，部分品牌节能灯售价较高。售价较低的照明灯在质量方面存在不足，在照明过程中电能消耗量大。部分电厂考虑到实际生产成本，选择使用售价较低且质量存在问题的照明设备，从价格层面能够节省照明成本支出，但是从长远角度来看，实际增加电厂照明成本支出。

1.2 铁磁损耗

在交变磁场中，以铁为材质的材料在使用过程中造成涡流损耗、磁滞损耗等问题，增加电厂电气能耗负担，是电厂电气能耗规构成中的重要部分[2]。因铁磁损耗，在交变磁场线路中产生焦耳热，其热量值较大，在交变磁场环境中焦耳热量持续增加，内部环境温度升温快，严重影响设备运行，部分装置设备受高温环境影响无法高效运转，这无疑等同于增加电气能耗。电厂电气能耗量大，又反作用于电气设备，影响设备正常使用，增加设备故障风险，增加后期维修运营成本。

1.3 其他能耗

电动机是电厂生产必用设备，启动电动机进行工作状态，产生电力功率损耗。现阶段，部分电厂在操作使用电动机时，尚未严格按照节能降耗要求进行参数设计调整，电动机设备运行参数不符合节能降耗要求，在电动机日常运行中造成电能损耗问题，电气能耗量持续增加。除了电动机，其他生产设备、输送设备、生活设施设备在运行过程中或多或少产生电能损耗，增加电厂电力能耗。在设备运行过程中产生电力能耗问题，其原因包括设备本身并未达到节能降耗要求，在功能应用方面存在问题。同时，包括电力电气设备管理问题，设备管理制度和措施有待完善，尚未对部分细节问题作出明确规定，在精细化管理力度上存在部分漏洞，对设备使用操作、保管、维修等尚未进行强有力的监督检查，某些部位存在电线乱接、私拉问题，电厂暖气设备存在暖气泄漏问题等。

1.4 电厂运营管理有待完善

在电厂运营管理方面，电厂是比较传统的管理单位，其管理制度、管理办法等有待完善。现阶段，电厂竞争力度较大，涌现出部分新型电厂，给传统电厂带来强烈冲击，增加传统电厂市场竞争压力。面对激烈的市场竞争，火电厂更加侧重于获取较高的经济效益，对节能降耗的认知程度并不高，缺乏将节能理念渗透进电厂实际生产的运营理念。在实际工作中，尚未构建比较健全的科学化运营管理机制，节能降耗理念应用不够深入。电厂运营管理机制及人员管理方面有待完善，目前电厂管理力度不够严格，部分员工尚未充分认识到节能降耗的重要作用，在电厂实际运营中尚未充分使用节能降耗措施，对电厂电气节能降耗实践应用不够重视。从长远角度来说，电厂电气设备能源消耗情况会影响电厂长效运营收益，造成资源浪费，成本增加，降低电厂生产运营利润。电厂长效收益与电气节能降耗之间存在紧密关联，能够非常深刻地认识到这一点，有利于推进电厂电气节能降耗技术的有效应用。

2 电厂电气节能降耗具体措施

电厂电气能源消耗量较高，生产成本较高，增加电厂实际运营成本。在电厂运营成本控制管理中，电气能耗节约成为最为主要的问题，从环保节能角度出发，分析能够降低电厂电气能源消耗量的具体措施，是强化电厂运营成本控制的重要途径，充分保障电厂常规经济成本有效控制。

2.1 使用节能灯设备

针对照明能耗问题，合理使用节能灯设备，充分发挥电厂电气节能降耗技术实践应用优势，控制照明灯使用，降低照明能耗。照明设备作为电厂生产过程中的重要设备，其在电气节能降耗方面的技术应用非常重要，选择符合电厂实际照明需求的设备，在此基础上选择符合节能降耗技术要求的照明灯具。面对节能灯具售价较高的问题，需对节能灯具进行创新研究，丰富节能灯具种类，增强其节能功能，使其能够被广泛应用于不同工作环境中，加快推进新型节能灯具使用，控制节能灯具价格稳定。部分电厂在选择节能灯设备方面提出较为严格的高要求，电厂可结合自身实际需求进行定制制造生产，选择优质灯具制造厂家进行合作，按照电厂生产对照明设备的实际需求，对照明灯具进行定制设计[3]。融入节能降耗理念，选择能耗低、质量优的照明设备进行制造生产，充分借鉴传统照明灯具和新型节能灯具设计，将节能灯具设计与传统照明灯具设计进行有效结合，控制照明灯具定制成本，控制照明灯具生产质量符合规定要求，有效延长节能照明灯具使用年限。

2.2 应用节能变压器

电力是社会生产生活中的重要能源，是现代化生活中不可或缺的重要能源，绝大部分行为活动的开展，都需要以电力作为基础保障支撑。在电厂发电系统运行中，备用变压器发挥重要作用。启动备用变压器时，需依靠较大容量高压，进行此项操作时会产生较大电能损耗。为此，将节能降耗技术应用到变压器中，适当控制变压器空载运行数量，以达到降低电能损耗的主要目的。

2.2.1 控制变压器空载运行数量

进行规划设计时，有意识控制变压器空载运行数量，避免在启动变压器时产生较高电压。在低电厂用电接线中，使用暗备动力中心模式，降低变压器负载压力，降低变压器负载运行过程中产生的电力损耗[4]。空载电流损耗问题的产生，受到材料材质、线圈影响，比如铁、铜等材质，比如线圈匝数过多等，加强线圈材料导磁性，逐渐减小空载电流，能够有效降低电能损耗。

2.2.2 减小铁磁损耗

针对铁磁损耗问题，减小铁磁损耗最为主要。受特殊磁场环境影响，铁材质材料出现磁滞损耗问题，可考虑更换使用铁材料，使用合金材料，有效控制交变磁场内部环境温度升温变化，避免形成高温环境。针对钢材质材料，需研究其母线线路设计，优化母线线路布局，合理设计钢结构，避免其形成闭合回路，避免其平行形成感应环流。

2.2.3 应用高效电动机

针对电动机设备，及时更换低效率运转电动设备，选择高效率节能电动机设备，选择具备节能功能的电动机，合理设置并调节其运行参数，确保电动机实际运行参数符合节能降耗生产要求。高效电动机设备生产制造中融入节能降耗技术，可充分利用高导磁控制电力损耗。安装高效电机智能控制系统，充分发挥智能技术优势，统一采集传输不同设备运行参数，将其传输至变频调速控制设备和控制系统中，实现自动化智能化控制运行，大幅度提高电厂电气设备用电质量，减少电量消耗。针对开关磁阻电机设计，提升其自动控制技术水平，对槽型结构进行优化设计，对内部风道系统进行改良，创建安全稳定的内部环境，减少电气消耗。

2.2.4 引入节能设备

针对其他设备能耗问题，增加资金投入力度，引入节能设备，加强对电厂生产设备的质量控制管理，加强对设备的常态化养护管理，完善设备管理制度和措施，明确规定各类设备使用操作、保管、维修等技术操作要求，对设备管理进行监督检查，严格按照制度规定要求进行整改整治，对电厂设备进行规范化、精细化管理。

图1 高压变频器主控制器测试装置

2.3 应用节能型变频技术

在风机、泵设备的实践使用中，分析风机、泵特性，其转速和流量呈一次方正比例关系，转速和扬程呈二次方正比例关系，转速和功率呈三次方正比例关系。在传统操作使用方法中，主要调节风机、泵的出口调节阀，调节挡板开度，调节流量变化，降低流通截面面积，增加流通阻力，源源不断产生电能消耗。为此，应用节能型变频技术，通过自动变频调节流量变化，减小变频器输出频率，实现对流量的变化的有效控制[5]。在应用节能型变频技术时，不会对扬程、压头产生影响，在调节风机和泵运行转速方面起到重要促进作用。应用永磁涡流柔性传动节能技术，创新优化电磁场技术，实现自动灵活调速，且设备安装方法简便，后期维护成本不高，设备使用年限较长。

2.4 循环系统、制粉系统能耗控制

制粉系统在运行过程中产生较大能源消耗量，对其进行合理化控制很有必要。创新升级制粉系统应用功能，合理控制制粉系统运行能源消耗。充分结合火力发电技术和零部件应用技术，完善基础设施建设，配置基础设施资源。针对水泵真空处理技术进行创新升级，提升水泵真空处理技术应用水平，充分保障水泵真空处理能够满足燃煤消耗总量实际控制需求，有效融合循环系统和火力发电站功能技术，严格把控系统运行损耗，严格把控基础燃煤总量。对循环水泵电机进行节能降耗改造，调节控制循环水量。不同时期供水用水各有变化，对循环水泵电机进行节能改造，实现自动调节控制，满足不同实际需求，确保运行泵位置安全稳定，有效防止其出现位置偏移情况。在现场环境中，部分水泵电机位置不会发生变化，部分水泵电机位置需做出适当调节。

其次，对电厂电气节能降耗问题和情况进行统计分析，明确电厂电气实际消耗总量，对电厂电气节能降耗技术应用进行有效监管管理。充分立足于电厂电气节能降耗实际情况，明确节能降耗具体目标，划分百分比，提出明确节能降耗要求，在有目标、有方向的指导下开展相关工作。不同地区供电用电需求各有不同，电厂实际运营管理各有不同，仍需结合现实情况作出具体调整。制定严密翔实的电厂电气节能降耗计划方案，按照相关规定要求进行节能降耗技术应用，必要时聘请技术顾问进行实地调研，分析制定可执行计划，对电厂电气节能降耗工作进行合理安排。

2.5 完善电厂运营管理机制

2.5.1 完善电厂运营管理机制

电厂电气节能降耗实际应用存在问题，必须考虑到运营管理方面的问题，从管理角度分析具体问题。完善电厂运营管理机制，强化制度保障。充分立足于当前电厂实际发展实况，完善电厂运营管理机制。明确目前亟须完善的内容，及时调整具体内容，适应当前相关电厂实际生产需求，适应当前节能降耗环保要求，充分保障电厂运营管理机制的合理性和可行性。在后期电厂运营管理中，密切关注最新变化情况，及时调整具体运营管理措施，避免产生不适应问题。

2.5.2 完善电厂运营监管机制

建立电厂运营监管机制，对电厂运营管理情况进行强有力的监督，对电厂运营管理措施是否落地执行进行全面检查，对电厂电气节能降耗措施是否落实到位进行全面检查，强化监督管理，有利于形成强有力的约束机制，对电厂员工进行规范化管理。引入责任管理制，明确划分责任职权，将责任落实到个体，明确各自所要承担的具体责任，尤其对责任承担范围和事项进行明确限制规定。如果发生突发问题，便于第一时间联系到相关负责人处理。

针对部分不符合规定的实际行为，通过责任划分明确其所要承担的部分，严格按照相关制度规定作出严肃处理。依托于合理健全的电厂运营管理机制，加强人员管理，提升人员素质水平，强化节能降耗理念的宣传教育，强化节能降耗设备操作使用的技术培训，提升相关人员对电厂运营节能降耗技术应用的思想认知水平，能够充分认识到节能降耗技术应用对于提升电厂生产运营效益的重要性，具备熟练使用节能降耗设备的专业能力，将节能降耗理念渗透进电厂实际运营中。针对电厂不同设备种类及应用，必须符合节能标准规定，提升电厂低能耗生产水平。

综上所述，电厂电气节能降耗发展处于不断变化过程中，面临新的发展机遇和挑战，既要抓住新的发展机遇，致力于研究先进生产技术，推动电厂生产运营发展，也要不断加强自身应急处理能力，提升应对问题的应急处理水平。及时发现问题并处理问题，不断改进电力电气节能降耗技术措施，妥善处理技术遗留问题，突破技术难关，不断适应电厂实际生产需求，充分发挥节能降耗技术措施在电厂电气中的实践应用价值，稳步提升电厂生产运营效益，推动电厂电气可持续发展。