分析火电厂火电厂电气节能技术和设计基本

【摘 要】我国工业经济现状是以可持续发展和集约型经济为主导方向，电力行业要及时转变观念，加大节能减排的力度和投入，不断开发新技术，提高技术水平、装备水平和管理水平。本文主要针对我国火电厂电气节能技术和节能设计进行了探讨，旨在促进电力事业的和谐快速发展。
【关键词】火电厂；电气节能；技术；设计；设备；电力系统

1、我国火电厂节能现状分析

在我国许多火力发电厂不注重资源的节约，只注重最终的效益，结果造成许多资源就被白白浪费了，综合浪费的主要原因有两个方面：

1.1技术落后

火力发电厂普遍存在技术落后的问题，使得资源浪费较大，具体表现在：现在新建的火力发电厂一般采用汽动给水泵、液力耦合器及双速电机，更多的火力发电厂采用定速驱动，阀门式挡板调节。后者在运行时为了调节流量，采用采用调节泵出口阀开度调控，满足符合变化需要。弊端就是在小流量存在的情况下，设备按照以前额定的功率运行，不能降低运行功率，尤其是机组低负荷运行时，引风机所消耗的电功率大部分浪费在风门调节，这样无形中就浪费了能源。

1.2运行实际效率低下

当机组变负荷进行运行的时候，其中水泵和风机的运行偏离高效点，偏离最优运行区。但是在我们国家，大部分的大中型泵与风机套用定型产品，由于型谱是分档而设，间隔较大，这样进行套用的后果就是由于和自身运行情况不符，造成运行效率降低，导致消耗增高。同时在设计选型的时候为了确保安全运行，往往加大保险系数，造成裕量过大，运行工况自然就不在最优区范围，造成运行效率低下，浪费资源。

2、火电厂电气节能技术的分析

2.1降低能源损耗

为了降低上述火力发电厂运行设备的能源消耗，同时提高火力发电厂的发电效率，新建火力发电厂可选用高效辅机和配套设备，做法有二：一是采用液力耦合器、双速电动机、叶片角度可调的轴流式风机等设备；二是采用变频调速装置。现有老的火力发电厂最经济、最简单可行的方法就是加装变频调速装置。
在实际运行中，根据负荷变化，改变运行设备的输入功率，变换转速，使得设备的出口流量根据实际负荷而产生相应变化，目的就是在满足负荷需求的情况下，尽可能少的减少电量损耗，达到节能目的。

2.2实现变频技术

电机交流变频调速技术是当今节电、改善工艺流程以提高产品质量和推动技术进步的一种主要手段。交-直-交变频是先把电网频率的交流电用可控或者不可控的整流器变为直流电，经过中间直流电路，在用逆变器变换为频率可调的交流电，从而对电动机的转速进行控制。优点是：调速范围大，平滑性较好，效率高，节能效果好，调速准确，调速控制方式较为灵活，通过软件控制就能够满足各种负荷特性的电机调速要求，可实现软启动，降低电机启动对电网的扰动以及对自身的冲击损耗，使电机运行更为可靠。

3、火电厂电气节能设计的探讨

3.1输电线路设计

在交变磁场的作用下，钢材会产生漩涡流损耗和磁带损耗，这些损耗在一定条件下会威胁到人身和设备安全，可能产生更大的损失，所以在输电线路设计时，尽量做到以下几点：
①导体的选择，应采用较为先进的型号和具有非导磁性材料制造的金属，以降低损耗，延长导体的使用寿命。
②在电抗器的周围，按照控制尺寸对钢结构的使用要有明确的区域限制。在可以使用钢结构的情况下，尽可能远离电抗器，拉长钢结构和电抗器的距离。
③当处在强交变磁场的空间内设计钢结构时，避免使用单项导体支持钢构以及导体支持夹板的零件构成闭合磁路。
④钢构和母线之间的距离要尽量的加大，使钢构和导体垂直，以此不产生感应电势和环流。一般母线中心至横越钢构中心的距离（mm）为母线电流（A）的0.7倍或以上，就可以不采取其他的设施。大面积钢筋混凝土中的钢筋结构，应将钢筋结构割成不连续的小尺寸或在纵横钢筋交叉点用包扎绝缘的方法，以减少环流。

3.2降低变电过程压器损耗的设计

变压器损耗主要分为空载损耗和负载损耗两个方面，负载损耗的高低主要取决于线圈的材质和导体截面；空载损耗的高低，主要取决于变压器铁心的材质以及变压器的内部结构。
（1）采用节能型的变压器。由于材料技术的不断发展和变压器结构的不断改进，节能型的变压器得到了快速的发展。到目前为止，变压器的发展已经到“10型”甚至是“11”型。而以节能为技术特点的“9”型变压器，相对于节能效果更好的“10”型，已经变成“费能”型。如下表所示，对常用的“7”型、“9”型和“10”型10kv级配电变压器的损耗对比（以1600kva容量变压器为例）
新型的配电变压器“11”型和以节能为特点而设计的“9”型配电变压器的性能相比，在技术性能上具有四个较大的进步：一是空载电流平均下降了60%--80%；二是空载损耗平均下降了20%--35%；三是总重量平均下降了8%--10%；四是噪声只有40—50Db。故在火电厂中应优先选择节能的“10型”变压器或者更为先进的“11”型节能配电变压器。
（2）为了降低能源的消耗，可以采用减少空载变压器的个数，以及改变变压器的运行方式，火力发电厂一般都设置了大容量的高压启动备用变压器，目的就是作为备用或者电厂启动电源。但是容量大，空耗也很大，随着时间的增长，消耗也是巨大的。随着科技的发展，现在人们逐渐把启/备变设计为“冷备用”（即在备用的状态下没有电），这样能够节约大量的电能和开支。在满足厂用电可靠性和安全性的前提下，低压厂用电接线尽量采用暗备用动力中心方式接线，在此方式下，正常运行时，两台机组互为备用的变压器各带一半负荷运行，每台变压器的负荷损耗降为带全部负荷时的25%，具有较为明显的节能效果。

4、总

摘自：毕业论文选题www.udooo.com

结

可持续发展和集约型经济成为当前电业行业发展的方向，采取合理有效的措施，实现节能减排，使经济效益最大化。火电厂要及时转变经济发展观，以可持续发展为目标，加快电气节能的新型设计，促进火力发电的可持续发展。
参考文献
李青等.火力发电厂节能技术及其应用[M].中国电力出版社，2007
彭涛等.电力市场和节能发电调试的关系[J].中国电力，2009（10）