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【摘 要】火电厂是能源消耗的大户，在能源越来越紧张的今天，火电厂应当寻找科学的方法，承担更多的节能减排责任，用可持续发展观来约束火电厂消耗能源的行为，加快产业链的升级和发展。本文通过对火电厂现状来进行分析，寻找火电厂能源消耗过多的原因，并提出降低能源消耗的方法。
【关键词】火电厂；节能降耗；可持续发展
在现在社会经济快速发展的同时，我国的能源问题也越来越突出、越来越尖锐，面对能源问题，要尽快找到合适的方法完成国家规定的节能减排的任务。在我国工业企业中，经济发展的主导方向是发展可持续性、集约型经济，作为能源消耗大户的火电厂必须要转变经济发展观念，变革老技术、研发新技术以促进电气技术的增加，从而提高锅炉燃烧率、降低能量運输时热量的消耗。
1.当前我国火电厂的电气节能现状
1.1只注重效益，造成资源浪费
1.1.1技术水平相对落后
汽动给水泵、双速电机和液力耦合器被众多新建火电厂所采用，而更多的火电厂也采用定速驱动，调节方式采用阀门式挡板，即在运行时调控出口阀开度以满足变化需要。该种方式的最大弊端在于，即使小流量运行也无法降低运行功率，仍然以设备的额定功率运行，无形之中造成浪费。
1.1.2运行中实际效率较低
水泵和风机的运行在机组变负荷时会偏离高效点，从而偏离最佳运行区。我国大部分的大中型泵和风机都是套用的定型产品，因此型谱分档间隔往往较大，其套用后果就是与自身运行情况相差较大，从而导致效率低下，能耗居高不下，但是为了保证运行安全而加大保险系数，结果造成裕量过大，运行工况偏离最佳范围，造成运行效率降低，能耗升高。
1.2诸多漏洞导致电气损耗过多
1.2.1无规范运行
火力发电厂的从业人员对经济指标缺乏关注，为追求单方面的效益，对能材、材料选购不加选择，从而忽略企业多方面的经济效益。电能管理制度的漏洞存在使得针对具体问题，如电气、能耗等不能从实际出发，做不到具体问题具体分析，导致无法体现最终效益。
1.2.2过多的照明耗损
技能技术在火电厂开发不力，通常都是用寿命短、故障多、更换频繁的普通照明灯具，很少采用节能灯，照明系统电压通常在400/230V，由此可见电源浪费十分严重。
1.2.3磁铁性消耗问题比较突出
在交变的磁场环境下，铁质材料产生的焦耳热量聚集，会使线路内部的磁带消耗，由此引发局部温度上升，从而导致磁铁性消耗使用年限缩短，致使装置性功能改变。
1.2.4无需调节的电气设备的存在
当电气设备重载、空载运行时出现短路现象，静电除尘设备会消耗电能进行除尘，若除尘效果不达标，则造成电气一定程度的浪费。
2.火电厂电气节能降耗探讨
2.1在源头上进行管理
寻找火电厂在运行过程中耗能最多的环节，对其耗能进行严格的分析，寻找最主要的原因，查看能否有现存的有效方式来控制能源消耗。从消耗的源头抓起，加强火电厂能源消耗的管理，关注其运行过程中的能源消耗变化，从根源上治理消耗过多的情况。
2.2将变电过程中的变压器损耗降低
变压器损耗包括负载和空载两个损耗。变压器铁芯的材质及其内部结构决定了空载损耗，线圈材质和导体截面决定了负载损耗。
2.2.1采用节能型变压器
由于材料技术的革新，变压器厂对变压器的结构也在不断的改进，目前已经出现了新型的节能变压器，例如“10”型和“11”型的出现，相较于“9”型更为节能，而“9”型以节能为技术特点，变的更为经济适用。
2.2.2调节变压器运行方式
空载变压器数量要尽量减少。众所周知，火电厂的启动电源和兼做高压厂用变压器的备用电源一般采用大容量的高压启动备用变压器，俗称“启/备变”，其容量通常与高压厂用最大变压器相当，容量非常大，因此也导致空载损耗较大，以2×660MW 电厂启/ 备变为例，其容量为50MVA，空载损耗可达65KW，一年用电56 万千瓦时，通过改善厂用电快切装置和接线方式将其设计为“冷备用”，在保证安全的前提下可节省掉大量电能和开支。另外，在满足厂用电正常的情况下，低压厂用保安变和备用变中的除尘变、照明变等的接线方式可互为备用，如此则可使得每台变压器负荷一半，负载损耗可降低至总损耗的1/4，节能效果十分显著。
2.3输电过程中要降低线路及铁磁性损耗
2.3.1载流导体载面由经济电流密度选择
经济电流密度选择载流导体通常针对以下情况：①负荷利用小时数较大的回路；②母线较长的回路；③容量传输大的回路。如此可降低线损能耗。
2.3.2采用封闭母线
发电机引出的线载流导体除了遵循经济电流密度之外还要考虑采用离相封闭母线，以使导体长度缩短、输电线损降低。同时加上良好屏蔽效果的因素，使得输电路径的磁铁性损耗降低。
2.3.3输电运行中的磁铁性损耗降低
火电厂的运行中输电状况会产生钢材料局部过热均是由磁铁性损耗过大导致，这种情况不但会造成电能的大量损耗，甚至会威胁到工作人员的生命安全以及设备结构的安全。如果需要降低磁铁性损耗，那么就应该做到以下几点：（1）交变磁场中尽量减少钢材的使用；（2）增加屏蔽；（3）闭合回路应避免形成；（4）载流导体和钢材料的空间关系尽量改善。
2.4电力拖动中要降低损耗
2.4.1变极调速
火电厂的电动机要尽量采用多速电机，这种多速电机可以通过不同的绕组接法获得不同转速，并且设备较为简单，运行可靠有保障，这样的方式与单速电机相比，节能效果会比较明显。
2.4.2变频调速 交流电机、具有变频变压特点的静止变频装置及其控制电路组成了交流电机变频调速系统。静止变频装置分为交—直—交变频和交—交变频，而前者应用较为广泛。交—交变频适合低速大功率的交流拖动，交—直—交变频器调速精确，控制方式灵活，可实现软启动，节能效率可达20～60%，其价格较高，但从长远运行效果来看，可选择交—直—交变频，这种变频器调速的范围较大，平滑性比较好，可以加强节能效率，能适应各种负荷特性的调速要求。
2.4.3改变转差率调速
转子串接调速变阻器调速可降低异步电动机转速，获得较高转矩，但却不利于节能，而串级调速则可改变调节电阻所消耗的那部分功率，即将附加电势的调速方法接在转自回路中。
2.5降低照明損耗
2.5.1选择专用的照明变压器
通常火电厂的动力电源提供一切照明电，其要求具有较高电压的电网，以使得电机类电力拖动负荷启动变得更容易，一般的火电厂供电电压是400/230V，但是在火电厂的动力能源照明中只需要用的供电电压为380/220V。由此可以看出，现今火电厂所用的供电消耗相对于实际所需要浪费电能，浪费量大概在10%左右，情况还是比较严重的。对此可以使用照明调压器来保持耗电的稳定性，将照明电压固定在380/220V，由此降低能耗，节约电能。
2.5.2选择节能灯具
在技术的发展过程中，节能型灯具的种类越来越多，寿命也越来越长，而价格正在不断的下降。现在的火电厂照明很多还是使用的旧灯具，这种灯具量度不够，耗电量大，综合性价比较差，为了降低火电厂能耗，应当在火电厂内安装综合经济指标明显的节能型灯具，积极使用并推广能耗更低、价格更便宜的节能灯具，以节约电能。
2.5.3选择功率因数低的气体放电对电容进行补偿
在火电厂的正常运行中，一般气体放电灯的功率因数在0.4至0.6之间，使用的电容补偿型的灯具一般可以将功率因数补偿到0.85以上。实现灯具工作相对于电流补偿前有所降低，继而可以降低灯具线损耗补偿，以此达到节约用电的目的。
3.结论
在国家大力倡导节约能源的今天，火电厂作为高耗能的单位更应该以身作则，在不断降低能耗的同时，还要对自身的产业结构进行优化升级。火电厂在完成国家指定目标的同时还要加快自身发展，用可持续发展观念来带动整个产业的发展，做到新技术的推广和强化，保证将节能减排作为一项长期的发展工作来完成。 [科]
【关键词】火电厂；节能降耗；可持续发展
在现在社会经济快速发展的同时，我国的能源问题也越来越突出、越来越尖锐，面对能源问题，要尽快找到合适的方法完成国家规定的节能减排的任务。在我国工业企业中，经济发展的主导方向是发展可持续性、集约型经济，作为能源消耗大户的火电厂必须要转变经济发展观念，变革老技术、研发新技术以促进电气技术的增加，从而提高锅炉燃烧率、降低能量運输时热量的消耗。
1.当前我国火电厂的电气节能现状
1.1只注重效益，造成资源浪费
1.1.1技术水平相对落后
汽动给水泵、双速电机和液力耦合器被众多新建火电厂所采用，而更多的火电厂也采用定速驱动，调节方式采用阀门式挡板，即在运行时调控出口阀开度以满足变化需要。该种方式的最大弊端在于，即使小流量运行也无法降低运行功率，仍然以设备的额定功率运行，无形之中造成浪费。
1.1.2运行中实际效率较低
水泵和风机的运行在机组变负荷时会偏离高效点，从而偏离最佳运行区。我国大部分的大中型泵和风机都是套用的定型产品，因此型谱分档间隔往往较大，其套用后果就是与自身运行情况相差较大，从而导致效率低下，能耗居高不下，但是为了保证运行安全而加大保险系数，结果造成裕量过大，运行工况偏离最佳范围，造成运行效率降低，能耗升高。
1.2诸多漏洞导致电气损耗过多
1.2.1无规范运行
火力发电厂的从业人员对经济指标缺乏关注，为追求单方面的效益，对能材、材料选购不加选择，从而忽略企业多方面的经济效益。电能管理制度的漏洞存在使得针对具体问题，如电气、能耗等不能从实际出发，做不到具体问题具体分析，导致无法体现最终效益。
1.2.2过多的照明耗损
技能技术在火电厂开发不力，通常都是用寿命短、故障多、更换频繁的普通照明灯具，很少采用节能灯，照明系统电压通常在400/230V，由此可见电源浪费十分严重。
1.2.3磁铁性消耗问题比较突出
在交变的磁场环境下，铁质材料产生的焦耳热量聚集，会使线路内部的磁带消耗，由此引发局部温度上升，从而导致磁铁性消耗使用年限缩短，致使装置性功能改变。
1.2.4无需调节的电气设备的存在
当电气设备重载、空载运行时出现短路现象，静电除尘设备会消耗电能进行除尘，若除尘效果不达标，则造成电气一定程度的浪费。
2.火电厂电气节能降耗探讨
2.1在源头上进行管理
寻找火电厂在运行过程中耗能最多的环节，对其耗能进行严格的分析，寻找最主要的原因，查看能否有现存的有效方式来控制能源消耗。从消耗的源头抓起，加强火电厂能源消耗的管理，关注其运行过程中的能源消耗变化，从根源上治理消耗过多的情况。
2.2将变电过程中的变压器损耗降低
变压器损耗包括负载和空载两个损耗。变压器铁芯的材质及其内部结构决定了空载损耗，线圈材质和导体截面决定了负载损耗。
2.2.1采用节能型变压器
由于材料技术的革新，变压器厂对变压器的结构也在不断的改进，目前已经出现了新型的节能变压器，例如“10”型和“11”型的出现，相较于“9”型更为节能，而“9”型以节能为技术特点，变的更为经济适用。
2.2.2调节变压器运行方式
空载变压器数量要尽量减少。众所周知，火电厂的启动电源和兼做高压厂用变压器的备用电源一般采用大容量的高压启动备用变压器，俗称“启/备变”，其容量通常与高压厂用最大变压器相当，容量非常大，因此也导致空载损耗较大，以2×660MW 电厂启/ 备变为例，其容量为50MVA，空载损耗可达65KW，一年用电56 万千瓦时，通过改善厂用电快切装置和接线方式将其设计为“冷备用”，在保证安全的前提下可节省掉大量电能和开支。另外，在满足厂用电正常的情况下，低压厂用保安变和备用变中的除尘变、照明变等的接线方式可互为备用，如此则可使得每台变压器负荷一半，负载损耗可降低至总损耗的1/4，节能效果十分显著。
2.3输电过程中要降低线路及铁磁性损耗
2.3.1载流导体载面由经济电流密度选择
经济电流密度选择载流导体通常针对以下情况：①负荷利用小时数较大的回路；②母线较长的回路；③容量传输大的回路。如此可降低线损能耗。
2.3.2采用封闭母线
发电机引出的线载流导体除了遵循经济电流密度之外还要考虑采用离相封闭母线，以使导体长度缩短、输电线损降低。同时加上良好屏蔽效果的因素，使得输电路径的磁铁性损耗降低。
2.3.3输电运行中的磁铁性损耗降低
火电厂的运行中输电状况会产生钢材料局部过热均是由磁铁性损耗过大导致，这种情况不但会造成电能的大量损耗，甚至会威胁到工作人员的生命安全以及设备结构的安全。如果需要降低磁铁性损耗，那么就应该做到以下几点：（1）交变磁场中尽量减少钢材的使用；（2）增加屏蔽；（3）闭合回路应避免形成；（4）载流导体和钢材料的空间关系尽量改善。
2.4电力拖动中要降低损耗
2.4.1变极调速
火电厂的电动机要尽量采用多速电机，这种多速电机可以通过不同的绕组接法获得不同转速，并且设备较为简单，运行可靠有保障，这样的方式与单速电机相比，节能效果会比较明显。
2.4.2变频调速 交流电机、具有变频变压特点的静止变频装置及其控制电路组成了交流电机变频调速系统。静止变频装置分为交—直—交变频和交—交变频，而前者应用较为广泛。交—交变频适合低速大功率的交流拖动，交—直—交变频器调速精确，控制方式灵活，可实现软启动，节能效率可达20～60%，其价格较高，但从长远运行效果来看，可选择交—直—交变频，这种变频器调速的范围较大，平滑性比较好，可以加强节能效率，能适应各种负荷特性的调速要求。
2.4.3改变转差率调速
转子串接调速变阻器调速可降低异步电动机转速，获得较高转矩，但却不利于节能，而串级调速则可改变调节电阻所消耗的那部分功率，即将附加电势的调速方法接在转自回路中。
2.5降低照明損耗
2.5.1选择专用的照明变压器
通常火电厂的动力电源提供一切照明电，其要求具有较高电压的电网，以使得电机类电力拖动负荷启动变得更容易，一般的火电厂供电电压是400/230V，但是在火电厂的动力能源照明中只需要用的供电电压为380/220V。由此可以看出，现今火电厂所用的供电消耗相对于实际所需要浪费电能，浪费量大概在10%左右，情况还是比较严重的。对此可以使用照明调压器来保持耗电的稳定性，将照明电压固定在380/220V，由此降低能耗，节约电能。
2.5.2选择节能灯具
在技术的发展过程中，节能型灯具的种类越来越多，寿命也越来越长，而价格正在不断的下降。现在的火电厂照明很多还是使用的旧灯具，这种灯具量度不够，耗电量大，综合性价比较差，为了降低火电厂能耗，应当在火电厂内安装综合经济指标明显的节能型灯具，积极使用并推广能耗更低、价格更便宜的节能灯具，以节约电能。
2.5.3选择功率因数低的气体放电对电容进行补偿
在火电厂的正常运行中，一般气体放电灯的功率因数在0.4至0.6之间，使用的电容补偿型的灯具一般可以将功率因数补偿到0.85以上。实现灯具工作相对于电流补偿前有所降低，继而可以降低灯具线损耗补偿，以此达到节约用电的目的。
3.结论
在国家大力倡导节约能源的今天，火电厂作为高耗能的单位更应该以身作则，在不断降低能耗的同时，还要对自身的产业结构进行优化升级。火电厂在完成国家指定目标的同时还要加快自身发展，用可持续发展观念来带动整个产业的发展，做到新技术的推广和强化，保证将节能减排作为一项长期的发展工作来完成。 [科]