火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗探討

時間:2022-08-08 03:15:05

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火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗探討

摘要:我國正處于經(jīng)濟高速發(fā)展階段,能源實際用量方面需求日漸增加。能源雖為我國各方面帶來積極星座,但是量數(shù)具有一定的有限性,若人們隨意使用,忽視節(jié)能降耗,人類面臨新的生存壓力?;诳沙掷m(xù)發(fā)展層面,對資源和能源高效應(yīng)用,是社會關(guān)注的核心問題,火力發(fā)電廠作為重要發(fā)電主力軍,是為我國提供電力能力重要基礎(chǔ)?;鹆Πl(fā)電中主要將煤炭、天然氣等作為原料,通過熱能轉(zhuǎn)化實現(xiàn)發(fā)電,火力發(fā)電過程中,存在部分能源浪費及污染,新時期背景下,做好電氣節(jié)能降耗十分關(guān)鍵。本文闡述火力發(fā)電廠節(jié)能降耗必要性基礎(chǔ)上,分析其實際生產(chǎn)中電氣化耗損問題,提出針對性技術(shù)優(yōu)化措施。

關(guān)鍵詞:火力發(fā)電廠;節(jié)能降耗;問題;措施

我國作為一個能源大國,對能源消耗量持續(xù)增加,且伴隨社會高速發(fā)展,以及生產(chǎn)對能量需求量提升,實現(xiàn)能源利用率最大化,減少各類資源浪費,是目前電力行業(yè)著重考量問題之一。新常態(tài)下,電力生產(chǎn)面臨新的挑戰(zhàn),火力發(fā)電過程中需耗損大量能源,實際生產(chǎn)過程中,受多方面因素影響,能源利用率仍處于較低水平,需不斷加強節(jié)能降損措施探索,提升能源利用效率,才能為生產(chǎn)順利推進提供便捷。為進一步實現(xiàn)在火力發(fā)電廠節(jié)能降耗目標,需準確把握電能耗損現(xiàn)狀,制定針對性應(yīng)對策略,正確引導(dǎo)火力發(fā)電廠穩(wěn)步走向節(jié)能降耗可持續(xù)發(fā)展道路。

1加強火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù)必要性

我國經(jīng)濟高度發(fā)展背景下,節(jié)能降耗是企業(yè)健康發(fā)展基礎(chǔ)保障,特別是黨中央國務(wù)院,對節(jié)能環(huán)保給予高度重視。火力發(fā)電廠能源耗損量大,且對環(huán)境污染程度嚴重,電氣技術(shù)作為電廠核心技術(shù)之一,節(jié)能降耗成為提升發(fā)電廠經(jīng)濟效益提升重要路徑。新時代中國特色社會主義思想指導(dǎo)下,加強火電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù)創(chuàng)新十分關(guān)鍵,主要體現(xiàn)在以下幾方面:首先,電氣設(shè)備是火力發(fā)電廠基礎(chǔ)設(shè)備核心構(gòu)成,利用電氣節(jié)能降耗技術(shù)創(chuàng)新,可高效實現(xiàn)節(jié)能降耗目標。根據(jù)實踐研究調(diào)查表明,電廠能源耗損核心是各類電氣設(shè)備損耗,所以通過行之有效的電氣節(jié)能技術(shù),從整體層面實現(xiàn)電廠節(jié)能降效目標,實現(xiàn)電廠經(jīng)濟效益最大化。譬如將電廠發(fā)電機系統(tǒng)優(yōu)化改造,減少煤炭使用量,獲取良好的經(jīng)濟效益;其次,有助于緩解生態(tài)失衡,打造生態(tài)、高效電力企業(yè)。火力發(fā)電廠高能耗、低收益瓶頸難以突破,雖然國家為消除其問題,不斷加強節(jié)能降耗建設(shè),但其問題仍存在。通過優(yōu)化電氣技能降耗技術(shù),可有效解決生態(tài)環(huán)境惡化瓶頸。由上述分析表明,加強電氣節(jié)能降耗可從本質(zhì)降低電廠熱能耗損,提升熱能轉(zhuǎn)化效率,減少對能源浪費[1]。

2火力發(fā)電廠常見電氣化耗損問題

2.1機械設(shè)備運作耗損

火力發(fā)電廠是機械運作核心基礎(chǔ),實際生產(chǎn)過程中,不僅包含熱能、光能,而且涉及機械磨損,所以火電廠節(jié)能降耗需從多維度為出發(fā)點,進行綜合治理改善,降低各類電氣耗損浪費?,F(xiàn)階段,火電廠發(fā)電過程中,存在電氣耗損常見包含三種類型:其一,機械設(shè)備空載運行。將部分設(shè)備進行轉(zhuǎn)移是,會保持一定時間的空載運行,此種舉措耗損一定的電能。其二,設(shè)備使用產(chǎn)生自然耗損。設(shè)備投產(chǎn)實際過程中,隨著時間的推移,機械間或能量轉(zhuǎn)換造成物理耗損,此種現(xiàn)象無法避免。其三,空氣摩擦耗損?;痣姀S發(fā)電過程中會產(chǎn)生大量煙塵,在其作用下設(shè)備與空氣摩擦加大,一定程度出現(xiàn)電能耗損。

2.2火力發(fā)電廠水系統(tǒng)設(shè)備運行效率低

對火電廠電氣耗損而言,受多方面因素影響,其內(nèi)部水系統(tǒng)運行效率低是電能耗損超限核心因素。水系統(tǒng)是火力發(fā)電廠核心構(gòu)成之一,不僅包含循環(huán)水泵、給水泵,而起涉及凝結(jié)水泵等設(shè)備,均是火電廠核心設(shè)備,維護過程中未嚴格依照相關(guān)要求維護,不僅會影響其設(shè)備正常工作效率,而且增加電能實際耗損量。傳統(tǒng)舊式水循環(huán)系統(tǒng)多選用敞開式系統(tǒng),需耗損水量較大,新型密閉式循環(huán)水系統(tǒng),可有效降低水量消耗,但電能耗損有所增加。

2.3維護保養(yǎng)周期延長造成高耗損

國家經(jīng)濟高速發(fā)展,以及居民正常用電特征,要求電廠供電需保持持續(xù)性,且電廠應(yīng)不斷提升產(chǎn)能,所以火電廠設(shè)備通常是不間斷運行,上述因素均表明對各類設(shè)備使用可靠性較高。由于電廠內(nèi)部各項設(shè)備處于全天運行中,所以檢修人員難以定期對設(shè)備進行維護,及時找出存在隱患,設(shè)備處于高生產(chǎn)條件下,一定程度影響設(shè)備使用壽命,持續(xù)性使用設(shè)備加劇其各部件老化程度,且發(fā)生故障概率增加,相應(yīng)與常規(guī)設(shè)備相較,耗損電能更多。譬如6kV高壓變頻器是火力發(fā)電廠核心部件,由于其持續(xù)性投入生產(chǎn),無法對其進行定期維護,長期使用之后內(nèi)部灰塵異物較多,設(shè)備內(nèi)部易發(fā)熱,工作效率難以提升,不僅增加一定的成本維護支出,而且提高火電廠制冷系統(tǒng)能耗消耗[2]。

2.4照明耗損

照明耗損是火電廠常見電能耗損類型,由于火電廠工作強度較大,且發(fā)電設(shè)計環(huán)節(jié)較多、設(shè)備種類繁多,為進一步保證工作質(zhì)量及人員安全性,發(fā)電生產(chǎn)過程中需布設(shè)大量的照明設(shè)備,不同照明設(shè)備耗損電能不盡相同,一般市場上出售節(jié)能照明系統(tǒng)設(shè)備,與常規(guī)照明裝置相較,其價格較為昂貴,出于經(jīng)濟成本考量,通常會選取價格較低的燈具,此類照明燈具實際應(yīng)用過程中,耗損電能相較而言較多,故障率較高,安全隱患較大,所以并不適用于火力電廠。

2.5核心鐵磁性部件發(fā)熱耗損嚴重

火力發(fā)電廠應(yīng)用設(shè)備存在一些鐵磁性部件,此類部件實際運轉(zhuǎn)過程中,發(fā)熱狀況較為嚴重,鐵磁性部件形成電磁效應(yīng)核心原理是電與磁間轉(zhuǎn)化,二者實際轉(zhuǎn)換過程中會消耗較多熱量,即發(fā)熱損耗。其中一部分會產(chǎn)生磁滯損耗和渦流損耗,在設(shè)備實際運行過程中難以避免。火力發(fā)電廠中設(shè)備實際運行過程中,電場和磁場間的轉(zhuǎn)換是相互的,特別是發(fā)電機或永磁電動機等設(shè)備,進行電磁轉(zhuǎn)換時會產(chǎn)生大量熱量,需耗損大量的電能做以支撐,還會影響電磁轉(zhuǎn)換效率?,F(xiàn)階段,技術(shù)人員探索研究利用惰性材料,可一定程度減少電磁效應(yīng)產(chǎn)生熱量耗損的電能,提升火電廠實際工作效率,從而實現(xiàn)節(jié)能降耗目標。

2.6電氣設(shè)備老化及運行工況調(diào)節(jié)

一方面,設(shè)備陳舊老化嚴重。設(shè)備陳舊老化是火電廠運行效率低下核心因素,部分設(shè)備使用年限均已超限,持續(xù)性使用不僅增加安全隱患,而且易頻頻出現(xiàn)故障,增加一定的維修成本,耗損大量能源,與我國倡導(dǎo)的節(jié)能降耗理念相悖;另一方面,設(shè)備運行工況調(diào)節(jié)?;痣姀S實際運行生產(chǎn)過程中,需專業(yè)人員根據(jù)實際生產(chǎn)負載,對設(shè)備運行狀況進行調(diào)整優(yōu)化,由于部分人員未及時調(diào)整其狀態(tài),造成部分電能浪費。譬如設(shè)備處于重載和空載工況條件下,工作人員需采取人為干預(yù),通過調(diào)整系統(tǒng)變壓器狀態(tài),減少設(shè)備運行中耗損電能;循環(huán)水系統(tǒng)控制也是火電廠改革創(chuàng)新重點,為進一步控制水資源耗損量,國家推廣應(yīng)用節(jié)流調(diào)節(jié)方式,主要依附于閥門控制冷卻水流量,但控制方式精準度較低,所以在汽輪機真空度缺乏穩(wěn)定條件下,需耗損大量的電源,主要是對閥門兩端進行控制,需保持較大的壓力差,使用大功率機組較多,所以水泵運行效率難以提升,持續(xù)性運行會耗損大量能源[3]。

3火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù)優(yōu)化措施

3.1生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能

首先,電動機耗損控制?;痣姀S實際發(fā)電過程中,電動機主要以交流電動機為主,且鼠籠型交流電動機,不僅發(fā)電耗損成本支出較低,而且運行過程中穩(wěn)定性優(yōu)良,唯一不足是此類發(fā)電機工作效率有待提升。因此,為消除電動機工作效率低下的瓶頸,可適當引入調(diào)速技術(shù),應(yīng)用變頻器實現(xiàn)交直流間合理變頻,有效提升電動機工作效率,且確保整個啟動過程較為平滑,不會耗損大量的能源。此外,可選用變極調(diào)速方式,此種方式需改進成本費用較低,且運行成效較佳,但針對負荷變化較大、調(diào)速范圍要求較高條件下適用性較低。其次,變壓器節(jié)能控制。變壓器是火電廠發(fā)電核心構(gòu)成,變壓起動器較多,且容量較大。生產(chǎn)過程中,部分變壓器是作為備用變壓器,空載過程中也需運行,此種生產(chǎn)方式不利于節(jié)能降耗目標達成。因此,針對上述問題需適當將變壓器進行改造,制定完善的備用流程措施,變壓器處于閑置狀態(tài)下,可選用調(diào)整負荷方式,降低實際電能耗損狀況。最后,吸收塔系統(tǒng)。吸收塔核心功能是利用漿液循環(huán)泵,完成脫硫工作,由于實際運行生產(chǎn)過程中,火力發(fā)電廠形成的原煙二氧化硫濃度降低時,循環(huán)泵無法保持在最大值,一定程度造成電能浪費。針對此種問題可選用兩種方案:其一,利用變頻技術(shù)實現(xiàn)脫硫。漿液循環(huán)泵實際運行過程中,未與二氧化硫進行有效融合,造成其出現(xiàn)能源耗損。所以發(fā)電廠可利用變頻技術(shù)對其進行改造,確保各項環(huán)保指標吻合質(zhì)量范圍內(nèi),最大限度運行少數(shù)循泵降低電能耗損;其二,降低氧化風機停機。根據(jù)實踐數(shù)據(jù)表明,氧化風機停機之后再次啟動,耗損的電能超過其持續(xù)性運行所耗損電能,所以應(yīng)保證氧化風機停機頻次,降低能源耗損[4]。

3.2改造火力發(fā)電廠核心水泵

為進一步實現(xiàn)火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗目標,需降低核心水泵形成大量熱現(xiàn)象,依照水泵日常原理,可適當將核心水泵冷卻系統(tǒng)進行變更,為不對當?shù)厝藗儗嶋H需求造成干擾,可見水泵電機放置于合理部位,核心水泵流量及正式運行中轉(zhuǎn)速控制于合理范圍內(nèi),保證水泵循環(huán)系統(tǒng)滿足相關(guān)工作標準同時,減少水泵循環(huán)由于冷卻系統(tǒng)不滿足要求,產(chǎn)生大量能量消耗量。

3.3線路節(jié)能

火電產(chǎn)實際生產(chǎn)過程中,電力運輸中線路耗損,也是電能耗損重要組成,由于輸電線路和鐵磁均會產(chǎn)生損耗,持續(xù)性電力運輸過程中,耗損電能具有一定的疊加造成浪費。因此,電能輸送線路進行優(yōu)化設(shè)計,選用封閉母線方式,增強線路屏蔽成效,減少導(dǎo)線實際使用量,提高輸電過程中電能耗損控制。由于電廠發(fā)電過程中,會存在一定的鐵磁場,形磁滯損和渦流過程中,持續(xù)性存在電能浪費狀況,且發(fā)電設(shè)備不斷運作自身溫度升高,不利于人員安全性。為減少電力系統(tǒng)運行過程中電氣耗損量,工作人員需重視材料選擇,選取性能優(yōu)良的導(dǎo)體材料,以及通過技術(shù)手段增強鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,實現(xiàn)降低鐵磁消耗量。

3.4照明系統(tǒng)節(jié)能

照明系統(tǒng)用電是電氣節(jié)能核心內(nèi)容之一,需針對火電廠實際生產(chǎn)狀況,對照明系統(tǒng)進行科學(xué)節(jié)能調(diào)整。動力電的電壓是核心動力之一,其照明系統(tǒng)總功率對電壓水平和電能耗損量具有較大影響,需對其進行合理選擇。應(yīng)用照明調(diào)壓器,根據(jù)火電廠生產(chǎn)實際特征,選用380/220V電壓環(huán)境下照明燈具,具有良好的節(jié)能成效,所以為滿足火電廠夜間持續(xù)性工作需求,選用低壓供電方式,減少電能實際耗損量,達成節(jié)能降耗目標。此外,燈具合理的選取也是節(jié)能降耗重要舉措,伴隨燈具節(jié)能技術(shù)可持續(xù)發(fā)展,節(jié)能型燈具價格減少同時,使用壽命有所延長,各指標不斷實現(xiàn)經(jīng)濟性。因此,火電廠為實現(xiàn)節(jié)能降耗目標,需積極選用節(jié)能燈具,滿足正常生產(chǎn)實際需求[5]。

3.5加強電氣設(shè)備維修保養(yǎng)

降低發(fā)電廠電氣能源耗損同時,應(yīng)適當加強對電氣設(shè)備維修保養(yǎng),確保電氣設(shè)備始終處于高效應(yīng)用狀態(tài)。由于火力發(fā)電廠生產(chǎn)環(huán)境不佳,各類電氣設(shè)備長期處于復(fù)雜環(huán)境下,易出現(xiàn)運行故障狀況,一定程度影響設(shè)備運行效率。因此,火電廠應(yīng)加強對各類電氣設(shè)備維護保養(yǎng),嚴格依照相關(guān)要求對其應(yīng)狀況監(jiān)測,以此提升電氣設(shè)備使用壽命。譬如變壓器受周圍環(huán)境因素干擾,易出現(xiàn)損壞等狀況,所以電氣設(shè)備管理人員需定期對其進行維護,及時排除各類安全隱患,保證設(shè)備運行可靠性。此外,應(yīng)建立完善的運行機制,確保節(jié)能降耗全面貫徹?;鹆Πl(fā)電廠應(yīng)根據(jù)自身生產(chǎn)實際狀況,制定健全的電力運行管理機制,保證電力節(jié)能工作實現(xiàn)規(guī)范化及科學(xué)化。全面推行崗位責任制,明確各崗位節(jié)能目標任務(wù),達成節(jié)能目標實現(xiàn)。

3.6加強人員培訓(xùn),樹立節(jié)能降耗意識

火力發(fā)電廠電氣節(jié)能工作,工作人員作為核心落實者,基于發(fā)電企業(yè)信息化管理模式應(yīng)用,需加強人力資源建設(shè),積極樹立節(jié)能降耗理念:其一,通過多方面技能實踐培訓(xùn),強化專業(yè)人員的綜合水平,提升其應(yīng)對各類故障問題能力。信息化時代到來,通過信息系統(tǒng)可款速診斷電氣分析運行狀況,準確判定電氣故障,所以需強化人員培訓(xùn),培養(yǎng)新時代復(fù)合型人才;其二,提升工作人員節(jié)能意識?;鹆Πl(fā)電企業(yè)可積極舉辦各類競賽,大力宣傳節(jié)能降耗價值,并不斷增強工作人員節(jié)能意識,并在日常工作中,嚴格依照節(jié)能相關(guān)要求落實設(shè)備操作與維護。

4結(jié)語

加強火力發(fā)電廠電氣節(jié)能降耗技術(shù),不僅是提高電力企業(yè)經(jīng)濟效益重要舉措,而且是保護生態(tài)環(huán)境核心路徑,特別是能源需求量較大的今天,更需加強節(jié)能降耗措施應(yīng)用。因此,應(yīng)準確把握火電廠實際生產(chǎn)中電氣耗損關(guān)鍵點,積極創(chuàng)新節(jié)能技術(shù),采取針對性節(jié)能措施,保證火電廠獲取良好的效益,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。

參考文獻

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作者:張磊 單位:國能懷安熱電有限公司