火力發電廠電氣節能降耗探討
時間:2022-08-08 03:15:05
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摘要:我國正處于經濟高速發展階段,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,但是量數具有一定的有限性,若人們隨意使用,忽視節能降耗,人類面臨新的生存壓力。基于可持續發展層面,對資源和能源高效應用,是社會關注的核心問題,火力發電廠作為重要發電主力軍,是為我國提供電力能力重要基礎。火力發電中主要將煤炭、天然氣等作為原料,通過熱能轉化實現發電,火力發電過程中,存在部分能源浪費及污染,新時期背景下,做好電氣節能降耗十分關鍵。本文闡述火力發電廠節能降耗必要性基礎上,分析其實際生產中電氣化耗損問題,提出針對性技術優化措施。
關鍵詞:火力發電廠;節能降耗;問題;措施
我國作為一個能源大國,對能源消耗量持續增加,且伴隨社會高速發展,以及生產對能量需求量提升,實現能源利用率最大化,減少各類資源浪費,是目前電力行業著重考量問題之一。新常態下,電力生產面臨新的挑戰,火力發電過程中需耗損大量能源,實際生產過程中,受多方面因素影響,能源利用率仍處于較低水平,需不斷加強節能降損措施探索,提升能源利用效率,才能為生產順利推進提供便捷。為進一步實現在火力發電廠節能降耗目標,需準確把握電能耗損現狀,制定針對性應對策略,正確引導火力發電廠穩步走向節能降耗可持續發展道路。
1加強火力發電廠電氣節能降耗技術必要性
我國經濟高度發展背景下,節能降耗是企業健康發展基礎保障,特別是黨中央國務院,對節能環保給予高度重視。火力發電廠能源耗損量大,且對環境污染程度嚴重,電氣技術作為電廠核心技術之一,節能降耗成為提升發電廠經濟效益提升重要路徑。新時代中國特色社會主義思想指導下,加強火電廠電氣節能降耗技術創新十分關鍵,主要體現在以下幾方面:首先,電氣設備是火力發電廠基礎設備核心構成,利用電氣節能降耗技術創新,可高效實現節能降耗目標。根據實踐研究調查表明,電廠能源耗損核心是各類電氣設備損耗,所以通過行之有效的電氣節能技術,從整體層面實現電廠節能降效目標,實現電廠經濟效益最大化。譬如將電廠發電機系統優化改造,減少煤炭使用量,獲取良好的經濟效益;其次,有助于緩解生態失衡,打造生態、高效電力企業。火力發電廠高能耗、低收益瓶頸難以突破,雖然國家為消除其問題,不斷加強節能降耗建設,但其問題仍存在。通過優化電氣技能降耗技術,可有效解決生態環境惡化瓶頸。由上述分析表明,加強電氣節能降耗可從本質降低電廠熱能耗損,提升熱能轉化效率,減少對能源浪費[1]。
2火力發電廠常見電氣化耗損問題
2.1機械設備運作耗損
火力發電廠是機械運作核心基礎,實際生產過程中,不僅包含熱能、光能,而且涉及機械磨損,所以火電廠節能降耗需從多維度為出發點,進行綜合治理改善,降低各類電氣耗損浪費。現階段,火電廠發電過程中,存在電氣耗損常見包含三種類型:其一,機械設備空載運行。將部分設備進行轉移是,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,設備使用產生自然耗損。設備投產實際過程中,隨著時間的推移,機械間或能量轉換造成物理耗損,此種現象無法避免。其三,空氣摩擦耗損。火電廠發電過程中會產生大量煙塵,在其作用下設備與空氣摩擦加大,一定程度出現電能耗損。
2.2火力發電廠水系統設備運行效率低
對火電廠電氣耗損而言,受多方面因素影響,其內部水系統運行效率低是電能耗損超限核心因素。水系統是火力發電廠核心構成之一,不僅包含循環水泵、給水泵,而起涉及凝結水泵等設備,均是火電廠核心設備,維護過程中未嚴格依照相關要求維護,不僅會影響其設備正常工作效率,而且增加電能實際耗損量。傳統舊式水循環系統多選用敞開式系統,需耗損水量較大,新型密閉式循環水系統,可有效降低水量消耗,但電能耗損有所增加。
2.3維護保養周期延長造成高耗損
國家經濟高速發展,以及居民正常用電特征,要求電廠供電需保持持續性,且電廠應不斷提升產能,所以火電廠設備通常是不間斷運行,上述因素均表明對各類設備使用可靠性較高。由于電廠內部各項設備處于全天運行中,所以檢修人員難以定期對設備進行維護,及時找出存在隱患,設備處于高生產條件下,一定程度影響設備使用壽命,持續性使用設備加劇其各部件老化程度,且發生故障概率增加,相應與常規設備相較,耗損電能更多。譬如6kV高壓變頻器是火力發電廠核心部件,由于其持續性投入生產,無法對其進行定期維護,長期使用之后內部灰塵異物較多,設備內部易發熱,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,且發電設計環節較多、設備種類繁多,為進一步保證工作質量及人員安全性,發電生產過程中需布設大量的照明設備,不同照明設備耗損電能不盡相同,一般市場上出售節能照明系統設備,與常規照明裝置相較,其價格較為昂貴,出于經濟成本考量,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核心鐵磁性部件發熱耗損嚴重
火力發電廠應用設備存在一些鐵磁性部件,此類部件實際運轉過程中,發熱狀況較為嚴重,鐵磁性部件形成電磁效應核心原理是電與磁間轉化,二者實際轉換過程中會消耗較多熱量,即發熱損耗。其中一部分會產生磁滯損耗和渦流損耗,在設備實際運行過程中難以避免。火力發電廠中設備實際運行過程中,電場和磁場間的轉換是相互的,特別是發電機或永磁電動機等設備,進行電磁轉換時會產生大量熱量,需耗損大量的電能做以支撐,還會影響電磁轉換效率。現階段,技術人員探索研究利用惰性材料,可一定程度減少電磁效應產生熱量耗損的電能,提升火電廠實際工作效率,從而實現節能降耗目標。
2.6電氣設備老化及運行工況調節
一方面,設備陳舊老化嚴重。設備陳舊老化是火電廠運行效率低下核心因素,部分設備使用年限均已超限,持續性使用不僅增加安全隱患,而且易頻頻出現故障,增加一定的維修成本,耗損大量能源,與我國倡導的節能降耗理念相悖;另一方面,設備運行工況調節。火電廠實際運行生產過程中,需專業人員根據實際生產負載,對設備運行狀況進行調整優化,由于部分人員未及時調整其狀態,造成部分電能浪費。譬如設備處于重載和空載工況條件下,工作人員需采取人為干預,通過調整系統變壓器狀態,減少設備運行中耗損電能;循環水系統控制也是火電廠改革創新重點,為進一步控制水資源耗損量,國家推廣應用節流調節方式,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,持續性運行會耗損大量能源[3]。
3火力發電廠電氣節能降耗技術優化措施
3.1生產設備節能
首先,電動機耗損控制。火電廠實際發電過程中,電動機主要以交流電動機為主,且鼠籠型交流電動機,不僅發電耗損成本支出較低,而且運行過程中穩定性優良,唯一不足是此類發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,可適當引入調速技術,應用變頻器實現交直流間合理變頻,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、調速范圍要求較高條件下適用性較低。其次,變壓器節能控制。變壓器是火電廠發電核心構成,變壓起動器較多,且容量較大。生產過程中,部分變壓器是作為備用變壓器,空載過程中也需運行,此種生產方式不利于節能降耗目標達成。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下,可選用調整負荷方式,降低實際電能耗損狀況。最后,吸收塔系統。吸收塔核心功能是利用漿液循環泵,完成脫硫工作,由于實際運行生產過程中,火力發電廠形成的原煙二氧化硫濃度降低時,循環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,利用變頻技術實現脫硫。漿液循環泵實際運行過程中,未與二氧化硫進行有效融合,造成其出現能源耗損。所以發電廠可利用變頻技術對其進行改造,確保各項環保指標吻合質量范圍內,最大限度運行少數循泵降低電能耗損;其二,降低氧化風機停機。根據實踐數據表明,氧化風機停機之后再次啟動,耗損的電能超過其持續性運行所耗損電能,所以應保證氧化風機停機頻次,降低能源耗損[4]。
3.2改造火力發電廠核心水泵
為進一步實現火力發電廠電氣節能降耗目標,需降低核心水泵形成大量熱現象,依照水泵日常原理,可適當將核心水泵冷卻系統進行變更,為不對當地人們實際需求造成干擾,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速控制于合理范圍內,保證水泵循環系統滿足相關工作標準同時,減少水泵循環由于冷卻系統不滿足要求,產生大量能量消耗量。
3.3線路節能
火電產實際生產過程中,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生損耗,持續性電力運輸過程中,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化設計,選用封閉母線方式,增強線路屏蔽成效,減少導線實際使用量,提高輸電過程中電能耗損控制。由于電廠發電過程中,會存在一定的鐵磁場,形磁滯損和渦流過程中,持續性存在電能浪費狀況,且發電設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,選取性能優良的導體材料,以及通過技術手段增強鋼結構穩定性,實現降低鐵磁消耗量。
3.4照明系統節能
照明系統用電是電氣節能核心內容之一,需針對火電廠實際生產狀況,對照明系統進行科學節能調整。動力電的電壓是核心動力之一,其照明系統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。應用照明調壓器,根據火電廠生產實際特征,選用380/220V電壓環境下照明燈具,具有良好的節能成效,所以為滿足火電廠夜間持續性工作需求,選用低壓供電方式,減少電能實際耗損量,達成節能降耗目標。此外,燈具合理的選取也是節能降耗重要舉措,伴隨燈具節能技術可持續發展,節能型燈具價格減少同時,使用壽命有所延長,各指標不斷實現經濟性。因此,火電廠為實現節能降耗目標,需積極選用節能燈具,滿足正常生產實際需求[5]。
3.5加強電氣設備維修保養
降低發電廠電氣能源耗損同時,應適當加強對電氣設備維修保養,確保電氣設備始終處于高效應用狀態。由于火力發電廠生產環境不佳,各類電氣設備長期處于復雜環境下,易出現運行故障狀況,一定程度影響設備運行效率。因此,火電廠應加強對各類電氣設備維護保養,嚴格依照相關要求對其應狀況監測,以此提升電氣設備使用壽命。譬如變壓器受周圍環境因素干擾,易出現損壞等狀況,所以電氣設備管理人員需定期對其進行維護,及時排除各類安全隱患,保證設備運行可靠性。此外,應建立完善的運行機制,確保節能降耗全面貫徹。火力發電廠應根據自身生產實際狀況,制定健全的電力運行管理機制,保證電力節能工作實現規范化及科學化。全面推行崗位責任制,明確各崗位節能目標任務,達成節能目標實現。
3.6加強人員培訓,樹立節能降耗意識
火力發電廠電氣節能工作,工作人員作為核心落實者,基于發電企業信息化管理模式應用,需加強人力資源建設,積極樹立節能降耗理念:其一,通過多方面技能實踐培訓,強化專業人員的綜合水平,提升其應對各類故障問題能力。信息化時代到來,通過信息系統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,培養新時代復合型人才;其二,提升工作人員節能意識。火力發電企業可積極舉辦各類競賽,大力宣傳節能降耗價值,并不斷增強工作人員節能意識,并在日常工作中,嚴格依照節能相關要求落實設備操作與維護。
4結語
加強火力發電廠電氣節能降耗技術,不僅是提高電力企業經濟效益重要舉措,而且是保護生態環境核心路徑,特別是能源需求量較大的今天,更需加強節能降耗措施應用。因此,應準確把握火電廠實際生產中電氣耗損關鍵點,積極創新節能技術,采取針對性節能措施,保證火電廠獲取良好的效益,實現可持續發展目標。
參考文獻
[1]…田曉璞.燃煤火力發電廠節能與廢物超低排放改造策略研究[J].冶金管理,2019(01):86+88.
[2]…張吉福,楊生嶸.火力發電廠生產現狀及降耗優化措施分析[J].化工管理,2019(02):178-179.
[3]…張佩,郝銀.火電廠電氣系統節能技術分析及優化控制[J].百科論壇電子雜志,2019(21):211-212.
[4]…牧仁.火力發電廠節能減排評價指標體系構建及應用研究[D].內蒙古科技大學,2020.
[5]…李興.水泥低溫余熱發電廠幾種電氣節能降耗方法微探[J].內蒙古科技與經濟,2019(18):80+83.
作者:張磊 單位:國能懷安熱電有限公司