淺談火電廠電氣節(jié)能減排措施

1、淺談火電廠電氣節(jié)能減排措施 【摘要】從建國初期至今，火力發(fā)電廠一直都是我國電力產(chǎn)業(yè)的支柱，其發(fā)電量占據(jù)全國總發(fā)電量的80%左右。而對于全球環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，火力發(fā)電廠如何提高煤炭利用率，節(jié)約能耗，減少排放量，成為了一個重要的課題。本文以電氣節(jié)能為主要方向，淺述火電廠電氣節(jié)能減排的有效措施。 【關(guān)鍵詞】火電廠；電氣；節(jié)能減排 我國能源生產(chǎn)和消費以煤為主，同時，煤炭又是各種能源中污染環(huán)境最嚴(yán)重的能源，燃煤造成的二氧化硫和煙塵排放量占其排放總量的80%90%，其中火力發(fā)電用煤約占煤炭消費的50%左右，采取有效的措施提高煤炭利用率、降低供電煤耗，減少排放量、保護環(huán)境，對國家和社會都有深遠(yuǎn)的意義。

2、 一、我國火力發(fā)電廠現(xiàn)狀 當(dāng)前我國火力發(fā)電及供熱用煤占全國煤炭總量的51%，產(chǎn)生的灰渣約占全國灰渣的70%，火電用水量占工業(yè)用水總量的40%，煙塵排放放占工業(yè)排放的33%，二氧化硫排放占工業(yè)排放的56%，也足以表明火力發(fā)電廣節(jié)能減排勢在必行。近幾年，我國一大批超臨界和超超臨界高效環(huán)保機組相繼投產(chǎn)，短期內(nèi)我國燃煤機組平均供電煤耗有了大幅降低；但是投產(chǎn)早、能耗高的火電機組仍占定比例，新投運的機組在主要輔機等方面節(jié)能減排還有一定空間，火電廠節(jié)能減排的潛力依然很大，因此必須大力推進節(jié)能減排工作。 二、火電廠電氣節(jié)能減排措施分析 1降低變電過程中變壓器損耗 1.1用經(jīng)濟電流密度選擇載流導(dǎo)體載面 采用電阻

3、率小的材料，如鋁、鋁合金等。導(dǎo)體的形狀在同樣載面積的條件下，圓形導(dǎo)體的表面積較小，而矩形、槽行的表面積則較大，導(dǎo)體布置應(yīng)采用散熱效果最佳的方式，而矩形載面導(dǎo)體豎放的散熱效果比平放的要好。導(dǎo)體選擇時，除配電裝置的匯流母線以外，對于全年負(fù)荷利用小時數(shù)較大，母線較長，傳輸容量較大對的回路，均應(yīng)按照經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)體截面。這樣在投資優(yōu)化的前提下，也降低了線損能耗。 1.2采用節(jié)能型變壓器 由于材料技術(shù)的不斷發(fā)展和變壓器廠對結(jié)構(gòu)的不斷改進，節(jié)能型變壓器發(fā)展也很快，目前以發(fā)展到“10”型（設(shè)計序號）甚至“11”型。而以節(jié)能為技術(shù)特點的“9”型變壓器，相對于節(jié)能效果更好的“10”型，已變的較為經(jīng)濟適用，因

4、此應(yīng)優(yōu)先選擇節(jié)能的“10”型變壓器或更新型的節(jié)能變壓器。 1.3采用變頻調(diào)速技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)能減排 發(fā)電廠廠用電量約占機組容量的5%10%，除去制粉系統(tǒng)以外，泵與風(fēng)機等火電機組的主要輔機設(shè)備消耗的電能約占廠用電70%80%。解決這個問題最有效手段之一就是利用變頻技術(shù)對這些設(shè)備的驅(qū)動電源進行變頻改造。采用變頻調(diào)速技術(shù)既節(jié)約了電能，又可方便組成封閉環(huán)控制系統(tǒng)實現(xiàn)恒壓或恒流量控制，同時可以極大地改善鍋爐的整個燃燒情況，使鍋爐的各個指標(biāo)趨于最佳從而使單位煤耗、水耗一并減少。 2.降低輸電過程中的鐵磁性損耗 要減少鐵磁性損耗，應(yīng)從減少交變磁場中鋼材料的使用、增加屏蔽、避免形成閉合回路、改善鋼材料與載流導(dǎo)體空

5、間關(guān)系等方面入手。具體措施如下：導(dǎo)體金具應(yīng)采用設(shè)計更為先進的型號及盡量采用非導(dǎo)磁性材料制造的金具。在電抗器周圍應(yīng)嚴(yán)格按照制造廠給出的空間尺寸來限制鋼結(jié)構(gòu)使用的空間范圍，因為在交變磁場的作用下，鋼材料會產(chǎn)生渦流損耗和磁滯損耗，統(tǒng)稱為鐵磁性損耗。所以要注意盡量減少電抗器周圍鋼材料的使用，在合理的范圍內(nèi)盡量加大鋼結(jié)構(gòu)與電抗器的距離。在有強交變磁場（如電抗器周圍、大電流敞露導(dǎo)體周圍）的空間內(nèi)，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計上，不應(yīng)使用單相導(dǎo)體支持鋼構(gòu)及導(dǎo)體支持夾板的零件構(gòu)成閉合磁路。合理加大鋼構(gòu)與母線的距離，一般母線中心至橫越鋼構(gòu)中心的距離（mm）為母線電流（a）的0.7倍或以上，可以不采取其它設(shè)施。合理選擇鋼構(gòu)與母線

6、的相對位置，使鋼構(gòu)盡量與導(dǎo)體垂直，以使不產(chǎn)生感應(yīng)電勢和環(huán)流。避免較長鋼結(jié)構(gòu)與母線平行。大面積鋼筋混凝土中的鋼筋結(jié)構(gòu)，應(yīng)將鋼筋結(jié)構(gòu)割成不連續(xù)的小尺寸或在縱橫鋼筋交叉點用包扎絕緣的方法，以減少環(huán)流。斷開閉合回路。設(shè)計中應(yīng)避免大電流母線附近的鋼構(gòu)件形成包圍一相或兩相的閉合回路，如不可避免時可采用黃銅焊縫或絕緣板隔離磁路的方式。在大電流敞開式母線與鋼構(gòu)之間加裝電阻率低的非導(dǎo)磁率材料制作的屏蔽板（或屏蔽柵），可明顯減少鋼構(gòu)的鐵磁性損耗。 3. 減少空載運行變壓器的數(shù)量 火力發(fā)電廠通過減少空載運行變壓器的數(shù)量以達到節(jié)能降耗的目的。一般情況下，在火力發(fā)電廠中，通常都會配置有變壓器，變壓器在啟動中，主要由大容

7、量的高壓來實現(xiàn)效能，顯然，就會增加空載的損耗量。在工程設(shè)計范圍內(nèi)，如果合理地減少空載運行變壓器的數(shù)量，在一定程度上就可以降低變壓器啟動所消耗的電力資源。除此之外，為了提高節(jié)能效率，鐵心采用多級接縫也能有效降低能耗，這樣可以使每一臺變壓器的負(fù)載損耗有所降低，達到原有負(fù)載損耗的 1/4，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗。 4.對不需進行調(diào)節(jié)操作的輔機，應(yīng)采取節(jié)電措施 如安裝輕載節(jié)電器等，在空載或低負(fù)載運行時，降低電動機的端電壓，從而實現(xiàn)節(jié)能。而對輕、重載交替工作的電機，可采用y一裝置自動切換定子繞組接線方式，輕載時，采用y接線，重載時，采用接線。 當(dāng)然，這些節(jié)電技術(shù)的實施需要增加一些輔助回路，這將增大輔機故障機率

8、。因此，在選用時應(yīng)結(jié)合設(shè)備運行情況，在保證機組運行安全的情況下合理選用。 5.降低照明損耗 5.1采用照明調(diào)壓器。 對于電廠來說，由于動力負(fù)荷要比照明更為重要，實際運行時照明燈具電源電壓就遷就于動力電電壓（400/230v）。照明燈具屬于電阻性負(fù)荷，功率近似正比于電壓的平方。因此采用400/230v供電的照明燈具將比采用380/220v供電時浪費電能約10%，浪費很嚴(yán)重。照明調(diào)壓器可以穩(wěn)定保持供電電壓為380/220v節(jié)約了電能。另外，由于降低了工作電壓，也解決了發(fā)電廠燈具壽命短，更換頻繁的頑疾，可謂一舉多得。 5.2采用節(jié)能型燈具。 隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，節(jié)能型燈具的壽命逐步提高，價格不斷下降

9、，其綜合經(jīng)濟指標(biāo)己具有明顯優(yōu)勢。因此發(fā)電廠的照明，應(yīng)積極推廣使用新型節(jié)能燈具，以節(jié)約電能。 5.3對功率因數(shù)低的氣體放電燈采用電容補償 氣體放電燈的功率因數(shù)一般在0.40.6之間，采用電容補償型燈具可使功率因數(shù)補償至0.85或更高，可以使燈具工作電流較未補償前降低，從而使燈具線損較來補償前降低，起到節(jié)電的效果。 三、結(jié)論 火力發(fā)電廠的興衰直接關(guān)聯(lián)著我國電力事業(yè)是否可以平穩(wěn)的長久的發(fā)展，也直接影響著國家的發(fā)展是否穩(wěn)定，因此，如何最大程度地降低火力發(fā)電廣的能源資源消耗，提高能源資源使用效率，減少二氧化硫、姻塵等污染物的排放量，成為了我們努力的目標(biāo)。不過，實現(xiàn)火力發(fā)電廠的節(jié)能減排也不僅僅做好一個方面的事情就可以，每個環(huán)節(jié)都需要重視。不僅要做到資源的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，同時也要節(jié)約資源減少熱量的排放。兩者相協(xié)調(diào)，才能保證我國的電力事業(yè)可以長遠(yuǎn)發(fā)展，才能促進我國國民經(jīng)濟的不斷增長。 參考文獻 【1】馮曉君，邵青伍. 發(fā)電廠節(jié)能的技術(shù)壓管理措施 j 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2008