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火电厂电气系统节能技术分析及优化控制肖连奎

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：肖连奎

[导读] 摘要：电气系统是火电厂中的重要运行系统，对火电厂电气系统节能技术的分析和优化能够提高对火电厂资源的有效利用。

        (中电建甘肃能源投资有限公司甘肃平凉 744100)
        摘要：电气系统是火电厂中的重要运行系统，对火电厂电气系统节能技术的分析和优化能够提高对火电厂资源的有效利用。目前，在火电厂发电过程中，还存在一些电气系统节能技术的问题，导致能量消耗、浪费大，好多火电厂的节能减排效率都比较低，不能达到国家要求的指标。这就需要对火电厂电气系统运行`中进行规范严格的管理，对电气系统节能技术进行进一步优化，控制能量浪费，提高电气系统节能降耗的效果。
        关键词：火电厂；电气系统；节能
        引言
        目前，资源问题已经成为制约国家快速发展的重要因素，我国针对资源短缺提出了可持续发展战略，可持续发展思想的提出是解决能源、经济、环境之间矛盾的重要依据。对各种清洁能源应用技术的研究，使得以太阳能、风能为代表的清洁能源开始应用于电力行业，总体而言，我国大部分的国民用电仍然依靠火力发电厂输送。随着国家对环境问题重视程度的日益剧增，优化火力发电技术，提升锅炉燃烧效率，降低热量损失成为火力发电适应社会需求的必然选择。相对于其他发达国家，我国对火力发电厂电能损耗的研究较少，因此，对火力发电厂电气节能降耗技术进行分析具有重要的现实意义。
        1火电厂设备电气节能系统的主要优势
        在电气自动化中，通过对节能系统进行充分运用，有助于火电厂设备运行成本的有效降低，与此同时，在后台中，可以有效监控火电厂设备的运行状态，同时利用程序的形式，在节能系统中储存使用人员的工作休息时间，进而使电气自动化系统的运行时间的下降。在火电厂设备中，通过运用节能系统，有助于电气节能系统的运行变得更为现代化、智能化，有助于电气系统运行效率的提升，同时有助于实现低碳节能。此外，在电气设备中，通过运用电气节能系统，能够合理分配资源，有助于减少人为因素对电气设备运行质量的影响，同时有助于火电厂设备运行维护成本的降低，使电气设备变得更为节能。通过采用控制温度的方式，空调节能系统能够有效控制电气设备的运行成本，有助于资源的充分利用。针对照明设备、照明方式，以上两方面为照明系统节能的两大方面。在照明方式方面，主要为分段照明，在阳光非常充足的时间段中，对照明系统进行关闭或者对照明系统的照明亮度进行降低；在照明设备方面，为使电厂设备具有更高的运行节能效果，应尽可能选用具有节能效果的照明设备。综上所述，在火电厂设备电气中，通过对节能系统进行运用，可以使火电厂设备电气系统的运行资源成本大幅度下降，与此同时，有助于降低火电厂设备电气节能系统的故障发生概率，进而使火电厂设备更为节能、高效。
        2火力发电厂常见的电气化损耗问题
        2.1火力发电厂水系统设备运行效率低。水系统是火力电厂中的重要组成部分，主要设备有循环水泵、给水泵、真空泵、凝结水泵等大型设备，都属于发电厂的核心设备。如果管理以及维护保养不当则就会降低运行效率，造成较严重的损耗。现在大部分电厂中都应用密闭式循环水系统，较旧式的敞开式循环水系统，有效降低水资源的消耗，但相应增加了运行设备，造成厂用电量的显著增加。
        2.2维护保养周期延长造成的高损耗。火电厂为了提高产能效益，就需要保证向电网及用户供电的可靠性和连续性，设备就需要全天候连续运行，且有一定的备用设备。这对设备的可靠性提出了更为严格的要求。而一些火力发电厂由于区域电网负荷需求的原因，设备运行时间较长，无法按照检修规程的要求进行计划性检修，这样则就会加剧设备老化、故障率增高，相应损耗增大。例如，6kV或10kV高压变频器，由于不能按计划停电检修，延迟了维护保养时间，在运行过程中设备内部积灰，会导致设备发热量增大、效率降低，不但提高了制冷系统的能耗输入，故障率也会成倍的增加，相应增加了后期维修成本。
        2.3照明损耗。在电力生产过程中，为了保障操作人员及维修人员安全稳定的开展工作，就需要安装大量的照明设备。

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而不同类型的照明设备产生的损耗具有较大的差异性。一些火力发电厂为了降低生产辅助设备的投入成本，会选择价格低廉的照明灯具，此类灯具在应用中不但会耗费大量的电能，而且照明灯具寿命短、故障率高，需要投入大量的维修成本，诱发安全隐患等问题。
        3火电厂电气系统节能技术优化控制措施
        3.1规范化火电厂电气系统的管理制度。火电厂电气系统运行过程中应实行严格规范的管理、运行制度，提高管理及工作人员的节能意识，降低运行中的损耗。一方面，应明确岗位职责，制定规范化的岗位运行准则，不定期对工作人员进行电气系统节能技术专业知识的培训，提高其专业技能，确保电气系统节能工作有序、高效、科学运行。在员工的用电方面，采取节流措施，控制员工的用电量。同时可以采取多元化的激励措施，对节能效率高的员工进行奖励，并将节能工作有步骤、分层次地落实到每个员工身上。另一方面，制定明确电气设备运行制度。将节能减排融入到各个系统的运行过程中，比如电气设备的运行方面，根据不同季节的温度变化来优化循环水泵的运行规定，根据温度差来选择水泵的运行方式等。
        3.2系统节能控制系统的具体工作流程。针对电气节能系统，它的使用呈模式化，火电厂设备电气系统节能控制系统的具体工作流程主要为：（1）收集信息；（2）传输信息；（3）识别单片机；（4）下达指令；（5）执行指令。例如，机电设备的监测，在工作过程中，某一台机电设备的负债出现动态变化时，在一个工作日中负载出现30%～35%之间的变化，机电设备在各种负载水平中具有不同的能耗，为能够合理控制机电设备的能耗，应在机电设备中运用节能系统，利用传感器来对机电设备的工作情况进行收集。当机电设备具有比较大的负载时，传感器便会对相关信息进行收集，同时以1s为间隔，向单片机传输信息，然后单片机识别信息，判定机电设备具有比较大的工作负载，所以通过对供电电压、电流进行合理调整，能够使机电设备不断获取动能。如果电场的工作压力比较低，则便会降低设备的工作负载，进而传感器便会对相关信息进行收集，同时向单片机传输数据信息，单片机通过分析信息，便能够判定出设备呈低负载状态，同时向执行构件下达指令，对电压与电流进行调整，以有效控制电能的供应，能有效避免电能浪费现象。在火电厂设备电气系统节能控制系统工作过程中，全部工作均为自主进行，工作人员只要对固定程序进行设定，便能够实现节能，同时不会对火电厂的正常工作造成任何影响。
        3.3减少空载运行变压器数量。大容量高压备用变压器的使用可以有效地解决系统运行过程中出现的空载情况，在实践中，为了降低火电厂能耗，可根据设备运行的实际情况减少空载运行变压器数量，此外，可结合火电厂内机电设备、生活用电情况进行变压器运行的优化，尽最大可能避免出现公共负荷的设置，从而使火电厂的能耗降低。同时，利用有效备用电源中心线同样是优化变压器运行条件的重要措施，以减少它的负载损失并满足火电厂的电能节约要求。
        结语
        对于火电厂来说，电气设备运行中的能源消耗是火电厂能源消耗的主要部分。应用可持续发展的眼光对电气系统节能技术进行有效分析及优化控制，确保能够直接降低能量的消耗，提升火电厂的用电效率。
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