火力发电厂电气节能降耗探讨

摘要：我国正处于经济高速发展阶段，能源实际用量方面需求日渐增加。能源虽为我国各方面带来积极星座，但是量数具有一定的有限性，若人们随意使用，忽视节能降耗，人类面临新的生存压力。基于可持续发展层面，对资源和能源高效应用，是社会关注的核心问题，火力发电厂作为重要发电主力军，是为我国提供电力能力重要基础。火力发电中主要将煤炭、天然气等作为原料，通过热能转化实现发电，火力发电过程中，存在部分能源浪费及污染，新时期背景下，做好电气节能降耗十分关键。本文阐述火力发电厂节能降耗必要性基础上，分析其实际生产中电气化耗损问题，提出针对性技术优化措施。

关键词：火力发电厂；节能降耗；问题；措施

我国作为一个能源大国，对能源消耗量持续增加，且伴随社会高速发展，以及生产对能量需求量提升，实现能源利用率最大化，减少各类资源浪费，是目前电力行业着重考量问题之一。新常态下，电力生产面临新的挑战，火力发电过程中需耗损大量能源，实际生产过程中，受多方面因素影响，能源利用率仍处于较低水平，需不断加强节能降损措施探索，提升能源利用效率，才能为生产顺利推进提供便捷。为进一步实现在火力发电厂节能降耗目标，需准确把握电能耗损现状，制定针对性应对策略，正确引导火力发电厂稳步走向节能降耗可持续发展道路。

1加强火力发电厂电气节能降耗技术必要性

我国经济高度发展背景下，节能降耗是企业健康发展基础保障，特别是党中央国务院，对节能环保给予高度重视。火力发电厂能源耗损量大，且对环境污染程度严重，电气技术作为电厂核心技术之一，节能降耗成为提升发电厂经济效益提升重要路径。新时代中国特色社会主义思想指导下，加强火电厂电气节能降耗技术创新十分关键，主要体现在以下几方面：首先，电气设备是火力发电厂基础设备核心构成，利用电气节能降耗技术创新，可高效实现节能降耗目标。根据实践研究调查表明，电厂能源耗损核心是各类电气设备损耗，所以通过行之有效的电气节能技术，从整体层面实现电厂节能降效目标，实现电厂经济效益最大化。譬如将电厂发电机系统优化改造，减少煤炭使用量，获取良好的经济效益；其次，有助于缓解生态失衡，打造生态、高效电力企业。火力发电厂高能耗、低收益瓶颈难以突破，虽然国家为消除其问题，不断加强节能降耗建设，但其问题仍存在。通过优化电气技能降耗技术，可有效解决生态环境恶化瓶颈。由上述分析表明，加强电气节能降耗可从本质降低电厂热能耗损，提升热能转化效率，减少对能源浪费[1]。

2火力发电厂常见电气化耗损问题

2.1机械设备运作耗损

火力发电厂是机械运作核心基础，实际生产过程中，不仅包含热能、光能，而且涉及机械磨损，所以火电厂节能降耗需从多维度为出发点，进行综合治理改善，降低各类电气耗损浪费。现阶段，火电厂发电过程中，存在电气耗损常见包含三种类型：其一，机械设备空载运行。将部分设备进行转移是，会保持一定时间的空载运行，此种举措耗损一定的电能。其二，设备使用产生自然耗损。设备投产实际过程中，随着时间的推移，机械间或能量转换造成物理耗损，此种现象无法避免。其三，空气摩擦耗损。火电厂发电过程中会产生大量烟尘，在其作用下设备与空气摩擦加大，一定程度出现电能耗损。

2.2火力发电厂水系统设备运行效率低

对火电厂电气耗损而言，受多方面因素影响，其内部水系统运行效率低是电能耗损超限核心因素。水系统是火力发电厂核心构成之一，不仅包含循环水泵、给水泵，而起涉及凝结水泵等设备，均是火电厂核心设备，维护过程中未严格依照相关要求维护，不仅会影响其设备正常工作效率，而且增加电能实际耗损量。传统旧式水循环系统多选用敞开式系统，需耗损水量较大，新型密闭式循环水系统，可有效降低水量消耗，但电能耗损有所增加。

2.3维护保养周期延长造成高耗损

国家经济高速发展，以及居民正常用电特征，要求电厂供电需保持持续性，且电厂应不断提升产能，所以火电厂设备通常是不间断运行，上述因素均表明对各类设备使用可靠性较高。由于电厂内部各项设备处于全天运行中，所以检修人员难以定期对设备进行维护，及时找出存在隐患，设备处于高生产条件下，一定程度影响设备使用寿命，持续性使用设备加剧其各部件老化程度，且发生故障概率增加，相应与常规设备相较，耗损电能更多。譬如6kV高压变频器是火力发电厂核心部件，由于其持续性投入生产，无法对其进行定期维护，长期使用之后内部灰尘异物较多，设备内部易发热，工作效率难以提升，不仅增加一定的成本维护支出，而且提高火电厂制冷系统能耗消耗[2]。

2.4照明耗损

照明耗损是火电厂常见电能耗损类型，由于火电厂工作强度较大，且发电设计环节较多、设备种类繁多，为进一步保证工作质量及人员安全性，发电生产过程中需布设大量的照明设备，不同照明设备耗损电能不尽相同，一般市场上出售节能照明系统设备，与常规照明装置相较，其价格较为昂贵，出于经济成本考量，通常会选取价格较低的灯具，此类照明灯具实际应用过程中，耗损电能相较而言较多，故障率较高，安全隐患较大，所以并不适用于火力电厂。

2.5核心铁磁性部件发热耗损严重

火力发电厂应用设备存在一些铁磁性部件，此类部件实际运转过程中，发热状况较为严重，铁磁性部件形成电磁效应核心原理是电与磁间转化，二者实际转换过程中会消耗较多热量，即发热损耗。其中一部分会产生磁滞损耗和涡流损耗，在设备实际运行过程中难以避免。火力发电厂中设备实际运行过程中，电场和磁场间的转换是相互的，特别是发电机或永磁电动机等设备，进行电磁转换时会产生大量热量，需耗损大量的电能做以支撑，还会影响电磁转换效率。现阶段，技术人员探索研究利用惰性材料，可一定程度减少电磁效应产生热量耗损的电能，提升火电厂实际工作效率，从而实现节能降耗目标。

2.6电气设备老化及运行工况调节

一方面，设备陈旧老化严重。设备陈旧老化是火电厂运行效率低下核心因素，部分设备使用年限均已超限，持续性使用不仅增加安全隐患，而且易频频出现故障，增加一定的维修成本，耗损大量能源，与我国倡导的节能降耗理念相悖；另一方面，设备运行工况调节。火电厂实际运行生产过程中，需专业人员根据实际生产负载，对设备运行状况进行调整优化，由于部分人员未及时调整其状态，造成部分电能浪费。譬如设备处于重载和空载工况条件下，工作人员需采取人为干预，通过调整系统变压器状态，减少设备运行中耗损电能；循环水系统控制也是火电厂改革创新重点，为进一步控制水资源耗损量，国家推广应用节流调节方式，主要依附于阀门控制冷却水流量，但控制方式精准度较低，所以在汽轮机真空度缺乏稳定条件下，需耗损大量的电源，主要是对阀门两端进行控制，需保持较大的压力差，使用大功率机组较多，所以水泵运行效率难以提升，持续性运行会耗损大量能源[3]。

3火力发电厂电气节能降耗技术优化措施

3.1生产设备节能

首先，电动机耗损控制。火电厂实际发电过程中，电动机主要以交流电动机为主，且鼠笼型交流电动机，不仅发电耗损成本支出较低，而且运行过程中稳定性优良，唯一不足是此类发电机工作效率有待提升。因此，为消除电动机工作效率低下的瓶颈，可适当引入调速技术，应用变频器实现交直流间合理变频，有效提升电动机工作效率，且确保整个启动过程较为平滑，不会耗损大量的能源。此外，可选用变极调速方式，此种方式需改进成本费用较低，且运行成效较佳，但针对负荷变化较大、调速范围要求较高条件下适用性较低。其次，变压器节能控制。变压器是火电厂发电核心构成，变压起动器较多，且容量较大。生产过程中，部分变压器是作为备用变压器，空载过程中也需运行，此种生产方式不利于节能降耗目标达成。因此，针对上述问题需适当将变压器进行改造，制定完善的备用流程措施，变压器处于闲置状态下，可选用调整负荷方式，降低实际电能耗损状况。最后，吸收塔系统。吸收塔核心功能是利用浆液循环泵，完成脱硫工作，由于实际运行生产过程中，火力发电厂形成的原烟二氧化硫浓度降低时，循环泵无法保持在最大值，一定程度造成电能浪费。针对此种问题可选用两种方案：其一，利用变频技术实现脱硫。浆液循环泵实际运行过程中，未与二氧化硫进行有效融合，造成其出现能源耗损。所以发电厂可利用变频技术对其进行改造，确保各项环保指标吻合质量范围内，最大限度运行少数循泵降低电能耗损；其二，降低氧化风机停机。根据实践数据表明，氧化风机停机之后再次启动，耗损的电能超过其持续性运行所耗损电能，所以应保证氧化风机停机频次，降低能源耗损[4]。

3.2改造火力发电厂核心水泵

为进一步实现火力发电厂电气节能降耗目标，需降低核心水泵形成大量热现象，依照水泵日常原理，可适当将核心水泵冷却系统进行变更，为不对当地人们实际需求造成干扰，可见水泵电机放置于合理部位，核心水泵流量及正式运行中转速控制于合理范围内，保证水泵循环系统满足相关工作标准同时，减少水泵循环由于冷却系统不满足要求，产生大量能量消耗量。

3.3线路节能

火电产实际生产过程中，电力运输中线路耗损，也是电能耗损重要组成，由于输电线路和铁磁均会产生损耗，持续性电力运输过程中，耗损电能具有一定的叠加造成浪费。因此，电能输送线路进行优化设计，选用封闭母线方式，增强线路屏蔽成效，减少导线实际使用量，提高输电过程中电能耗损控制。由于电厂发电过程中，会存在一定的铁磁场，形磁滞损和涡流过程中，持续性存在电能浪费状况，且发电设备不断运作自身温度升高，不利于人员安全性。为减少电力系统运行过程中电气耗损量，工作人员需重视材料选择，选取性能优良的导体材料，以及通过技术手段增强钢结构稳定性，实现降低铁磁消耗量。

3.4照明系统节能

照明系统用电是电气节能核心内容之一，需针对火电厂实际生产状况，对照明系统进行科学节能调整。动力电的电压是核心动力之一，其照明系统总功率对电压水平和电能耗损量具有较大影响，需对其进行合理选择。应用照明调压器，根据火电厂生产实际特征，选用380/220V电压环境下照明灯具，具有良好的节能成效，所以为满足火电厂夜间持续性工作需求，选用低压供电方式，减少电能实际耗损量，达成节能降耗目标。此外，灯具合理的选取也是节能降耗重要举措，伴随灯具节能技术可持续发展，节能型灯具价格减少同时，使用寿命有所延长，各指标不断实现经济性。因此，火电厂为实现节能降耗目标，需积极选用节能灯具，满足正常生产实际需求[5]。

3.5加强电气设备维修保养

降低发电厂电气能源耗损同时，应适当加强对电气设备维修保养，确保电气设备始终处于高效应用状态。由于火力发电厂生产环境不佳，各类电气设备长期处于复杂环境下，易出现运行故障状况，一定程度影响设备运行效率。因此，火电厂应加强对各类电气设备维护保养，严格依照相关要求对其应状况监测，以此提升电气设备使用寿命。譬如变压器受周围环境因素干扰，易出现损坏等状况，所以电气设备管理人员需定期对其进行维护，及时排除各类安全隐患，保证设备运行可靠性。此外，应建立完善的运行机制，确保节能降耗全面贯彻。火力发电厂应根据自身生产实际状况，制定健全的电力运行管理机制，保证电力节能工作实现规范化及科学化。全面推行岗位责任制，明确各岗位节能目标任务，达成节能目标实现。

3.6加强人员培训，树立节能降耗意识

火力发电厂电气节能工作，工作人员作为核心落实者，基于发电企业信息化管理模式应用，需加强人力资源建设，积极树立节能降耗理念：其一，通过多方面技能实践培训，强化专业人员的综合水平，提升其应对各类故障问题能力。信息化时代到来，通过信息系统可款速诊断电气分析运行状况，准确判定电气故障，所以需强化人员培训，培养新时代复合型人才；其二，提升工作人员节能意识。火力发电企业可积极举办各类竞赛，大力宣传节能降耗价值，并不断增强工作人员节能意识，并在日常工作中，严格依照节能相关要求落实设备操作与维护。

4结语

加强火力发电厂电气节能降耗技术，不仅是提高电力企业经济效益重要举措，而且是保护生态环境核心路径，特别是能源需求量较大的今天，更需加强节能降耗措施应用。因此，应准确把握火电厂实际生产中电气耗损关键点，积极创新节能技术，采取针对性节能措施，保证火电厂获取良好的效益，实现可持续发展目标。

参考文献

[1]…田晓璞.燃煤火力发电厂节能与废物超低排放改造策略研究[J].冶金管理,2019(01):86+88.

[2]…张吉福,杨生嵘.火力发电厂生产现状及降耗优化措施分析[J].化工管理,2019(02):178-179.

[3]…张佩,郝银.火电厂电气系统节能技术分析及优化控制[J].百科论坛电子杂志,2019(21):211-212.

[4]…牧仁.火力发电厂节能减排评价指标体系构建及应用研究[D].内蒙古科技大学,2020.

[5]…李兴.水泥低温余热发电厂几种电气节能降耗方法微探[J].内蒙古科技与经济,2019(18):80+83.

作者：张磊 单位：国能怀安热电有限公司