电气运行的节能策略研究

电气运行的节能策略研究

曹波

华能新疆吉木萨尔发电有限公司，新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州，831110

摘要：在新的形式下，绿色节能环保是企业发展的主题和宗旨。为完成这一目标，企业纷纷进行设备优化和产业升级，尤其是高耗能企业，电厂作为耗能大户，进行节能降耗的研究十分必要。因此，本文对火电企业电气运行中的耗能问题进行针对性分析，并在此基础之上提出了针对性的节能解决措施。为相关的系统运行和实践提供参考。

关键词：电气运行；节能；设计；原因；研究

1.火电企业电气运行过程中损耗原因分析

       1.1 不规范的设备和系统运行方式

        在实际的火电厂运行过程中，电能使用率是一个重要的指标，直接关系到火电厂的实际经济效益。如果在火电企业运行过程中，用电管理工作不合理或者不规范，就会导致多方效益受到影响。此时的用电率也不能真正反映出火电厂的正常设备运行和发电水平。另外，工作人员对于经济效益评价指标的不重视，容易导致在实际生产中对于某些产生电力损耗的装置和设备不予关注，导致效益下降。同时也容易导致在设备选型时出现设备与实际需求不符的情况，使得选用的设备不能在最佳的工作状态进行运行，不仅会降低发电效率，也会影响设备的功率。

        1.2 大量的照明能源浪费

        火电厂运行需要连续进行，因此其车间在夜间运行工作时，需要进行照明。由于火电厂车间较多，并且规模比较大，因此其需要的照明也比较多。灯具的质量对于用电量有着重要的影响，廉价的灯具不仅会消耗大量的电力资源，其电能的利用效率还较低，使得出现耗高能低亮度的情况发生。另外，低廉的灯具还会大大降低灯具的使用寿命，使得灯具在使用过程中容易出现故障。

        一般来讲，电厂的照明设备使用寿命较短，并且在实际过程中容易出现故障。在实际的管理中，如果管理不规范，很容易导致某些区域的照明进行浪费，例如，下班后办公区域的长明状况。另外，电厂许多区域使用的照明设备并不是节能专用的照明工具，另外也缺少相应的节能技术，因此其耗电量比较大。电厂照明使用的电压与动力符合一般相同，并不是家用照明使用的220V电压，这样就导致电压和照明系统之间出现不匹配现象，使得照明系统在实际的运行和工作中，产生大量的电力能源浪费[1]。

        1.3 铁磁性损耗

        在交变电压的作用下，铁质材料产生的涡流损耗和磁滞损耗可以成为铁磁性损耗。这种由交变电压产生的铁磁性损耗会以热量的形式体现出来，导致铁质材料的温度明显升高。这种现象不仅造成一定的能源损耗，也会使得材料自身的性质受到影响，进而对整个系统的安全运行产生影响。在严重的情况下，铁质材料的铁磁性损耗可能会使得设备无法正常运行，大大地缩短设备的使用寿命。

        1.4 大功率电机损耗

        在火电厂的运行中，大型的火电电机是巨大的耗能设备，其中包括大型的变电站及大型的发电机组。一般认为电机的损耗主要来自五个不同的方面，其中铁磁性损耗和电机内部因摩擦导致的能量损耗是影响最大的部分。通过有关数据分析，大多数电厂在电机都存在大量的损耗。另外，运行管理和设备选型都是影响机组损耗的原因。

        1.5 电气设备产生的损耗

        火电厂在正常运行过程中，除了车间照明外，其他的部分也需要消耗大量的电力资源，例如：输电、供水、供电、循环等环节。动设备的运行基本都需要利用电力提供动力，因此这些环节的电力损耗也是比较严重的问题。再加之，管理人员的监管不力，使得一些违规用电的情况时有发生，偷电、私搭乱接等现象时有发生，不仅对于电力资源的浪费造成一定影响，也会给当地居民的生活和健康带来比较严重的威胁。

        对于静电除尘设备，如果其电场中存在短路的可能性，就会消耗掉部分电能，从而产生电能损耗。另外，还会对设备运行的效果产生一定影响，影响设备的除尘效果，进而增加设备的能耗。此外，对于一些实际采用设备和需求不匹配情况，很容易导致设备运行能力和设计需求出现脱节，出现空载、低负荷运行或者高负荷运行的状况出现，都会对电气设备的能耗带来影响。

        1.6 其他电气能耗问题

        热电厂内的电网系统运行中，所有的用电设备都会消耗电能，因此如果这些设备不能在适宜条件下工作，都会产生较大的电能损耗。即消耗较大电能的同时不能输出有效的功率，导致电能浪费。同时，电网系统的辅助系统设备，如供水、生活设施用电等也会消耗电力资源。对于不合理用电的情况对于电力资源消耗或电能损耗的影响最为严重，甚至会造成生命威胁，例如违章搭接[2]。

2. 电气运行的节能策略

2.1 制定合理的运行管理制度体系

        据相关的数据统计，在整个火电企业的年运行成本费用中占比最大的为运行管理成本。因此对于整个体系进行节能降耗，必须对于管理模式和管理制度进行改革和升级。加强电厂运行管理、制定行之有效的管理制度不仅可以提升管理的效率，降低管理成本，还会对设备的运行产生的电力损耗产生一定的限制。可以保证设备的运行在合理的范围内，减少无用功。另外，还可以对于工作人员的工作态度进行约束，加强员工的责任意识。对于管理制度的改善可以通过以下几个层面去做。（1）建立完善的会议制度体系，定期开展交流会议，召集相关的人员对于电厂的运行进行交流，对经济效益指标进行关注。通过定期的会议，可以对经济性指标采取针对性的控制方案，也可以便于对于突发的事故进行及时的解决。另外，也可以定期举办技术交流会，可以使得不同部门的技术人员进行交流，可以激发新的技术改革路线。此外，可以定期对相关人员进行技术培训，提升专业素养。（2）对整个电厂运行的设备进行全面的监测、维护管理，定期进行保养，延长设备的使用年限，通过监测设备的运行状态，可以实时了解设备是否出现不正常运行，是否存在大量的不必要损耗状况发生。以便于及时调整，让设备处于最佳工作状态，以减少不必要的能耗损失。（3）全面了解电厂的运营状态，包括电量控制，用电高低峰之间的调节方式等，便于对其进行立体化控制，有效地降低整个系统的能源消耗。

        2.2 减少照明系统的电能损耗

        针对照明系统电能损耗高的原因进行着手解决，其主要的方法主要有二：（1）使用照明调压器，使得照明系统与电压匹配。有数据表明，同一照明设备，使用380V/220V电压要比使用400V/230V电压电能损耗低10%左右，因此可以将用于照明用的电压进行调节，例如夜间运行车间照明灯，将其电压调节到合理的水平，以节约电能。（2）大力推广使用节能灯。节能灯不仅可以节省电能，还会延长照明使用年限，增强运行稳定性。为了降低照明系统的电能损耗，应该及时更换火力发电厂的照明设备，用节能型灯具重新布置，以满足火力发电厂的照明需求[2]。

        2.3 降低铁磁性损耗

        电网运行系统和输送系统中，导线或者设备材料的选择要结合具体的操作环境特性。对于特殊环境下的设备选用具有某种特定性质的材料，以降低因材料选型不合理造成的损耗。在电力输送系统中，为降低磁性损耗，可以选择使用非磁性的特质材料。使用非磁性的材料不仅可以降低电能的损耗，也会减缓因磁性损耗导致温度升高而对材料使用寿命和系统运行稳定性的影响。而对于交变系统的运行，不能利用单向的导致进行钢结构磁性闭合回路的搭建。合理的钢结构和母线平面位置的规划可以减缓电能损耗，例如规划时避免其呈现平行状态可以减少电能损耗，因为平行状态容易产生感应电势和电流。此外，可以将非磁性材料设置在钢结构上，通过屏蔽环的作用，降低铁磁性损耗[3]。

3.结语

        火电厂的运行是一个高耗能的过程，如果需要降低耗能，就需要对其耗能过程和原因进行针对性分析，从而进行针对性的改革和解决。从提高用电率的角度出发，制定相关的节能措施。另外，节约能源不能影响火电厂设备的正常运行，换言之，节能的措施必须确保电厂的运营安全和稳定。研究新的节能技术和手段，以节能作为火电厂发展的重心和核心，促进电厂更好地发展。

参考文献

     [1]李伟. 火力发电厂锅炉运行控制的节能策略研究[J]. 化工管理, 2020, No.567(24):64-65.

     [2]陈美同. 火力发电+厂锅炉运行控制的节能策略研究[J]. 科学与信息化, 2019, 000(030):P.69-69.

     [3]何朝阳. 基于发电厂汽轮运行节能降耗策略研究[J]. 华东科技（综合）, 2020, 000(003):P.1-1.