火力发电厂电气节能降耗技术措施分析

杨瑞民

宁夏京能宁东发电有限责任公司，宁夏 银川 750001

0 引言

电能是一个国家保持持续向前发展动力的关键能源，电能的产生需要通过其他能源进行转化[1]，如风能、潮汐能、核能、太阳能等，然而我国大部分地区能源短缺，其电能的产生只能依靠火力，由此造成了我国部分地区火力发电厂密集分布。火力发电主要是通过燃烧煤矿产生热能进行机械做功发电，其能源转化效率低，能耗较大，而且会排放大量的二氧化碳等气体，对环境十分不友好[2]。火力发电厂安装的发电设备主要是常规燃煤火力发电机组，对于常规燃煤火力发电机组，厂用电率每升高1%，燃煤量增加约3 g/（kW·h），对节能降耗工作影响非常明显。同时，随着电力市场改革，大部分火电机组参与深度调峰等灵活性运行，并要满足超低排放标准，因此耗电率随着负荷率的下降进一步升高，按照多年统计经验，负荷率每降低1%，耗电率升高0.04%。因此，加强对火力发电厂的电气节能降耗技术研究，对提高火力厂的用电负荷率、降低用电率，具有非常明显的作用。

1 火力发电厂存在的问题

第一，火力发电厂对于电气工作人员的操作并未进行严格的规范[3]。大量文献分析表明，火力发电厂的能耗与电气工作人员不规范操作有很大的关系，电气工作人员节能降耗意识淡薄，在电气操作过程中缺乏对节能减排的重视，造成火力发电厂较大的电气能源损耗，也间接给火力发电厂造成了较大的经济损失。

第二，火力发电厂照明设备电能损耗大[4]，火力发电厂往往是全天候24 h不停运转，为了保证工作人员夜间工作安全，火力发电厂内部配备了大量的夜间照明设备，而大多并非节能环保类照明设备，这类照明设备电能损耗过大，且长时间的运行工作也极容易造成损害，给火力发电厂带来过大的电气能源损耗。

第三，能量转化设备的铁磁损耗也在一定程度上增加了火力发电厂的电气损耗，火力发电厂主要依靠加热设备进行机械做工，通过电磁感应来产生电力，而发电设备内部铁磁的长久运行，不可避免带来了一定的磁性损耗，在铁磁损耗情况下，电气设备则需要更多电气能源来保证发电量，从而造成火力发电厂的电气损耗。

第四，火力发电厂工作人员对电气设备没有进行及时的检查修理。火力发电厂的电气设备长久的运行可能使内部机械产生故障，如果工作人员不及时检查维修，则会使电气设备的故障率增加，间接造成电气设备耗能量的增加。

第五，火力发电厂日常的运行不够科学合理。火力发电厂日常运行的用电率对火力发电厂的企业经济效益有直接影响，因此，火力发电厂必须将日常的电能消耗纳入制度管理中，进行制度化、常规化的管理。但当前诸多火力发电厂在管理上存在问题，使其各方面的效益受到影响，同时火力发电厂的员工对于用电率从思想上就疏忽，如设备功率只关注能否满足、材料选用只关注能否胜任等，这些因素也间接增加了火力发电厂的日常用电率，从而影响其社会效益和经济效益。

第六，其他因素。火力发电厂的电动机在日常将其他形式的能转化为电能的做工运行中，必然存在一个能量转化率的问题，即存在电动机纯做无用功的问题，而且电动机组运行参数的调节若无法达到节能的门槛时，将导致电动机的运行出现大量无用功率，增加电能的损耗，使火力发电厂的电气损耗率提高。此外，火力发电厂的其他设备，如电能输送设备、生产生活设施、冷热水供应等，都将对火力发电厂的电气损耗增加产生重大影响，当这些设备出现私自拉接、长流水现象、暖气泄露等管理问题时，都将增加其电气损耗。

2 火力发电厂节能降耗的方法

第一，从本质上对火力发电厂的各项管理制度、工作人员操作制度进行完善。从某种程度上讲，火力发电厂是重要的生产部门，关乎着一方百姓的生产生活，因此需建立完善的管理制度，对工作人员进行严格的操作约束。科学合理的管理规章制度能增强工作人员的责任意识，从而提高火力发电厂的生产效益。同时，完善的管理制度能够起到明确各个岗位的职责，使工作人员能够各司其职，在科学的制度指导下，降低电气设备的操作失误，避免电气能源的额外损耗。

第二，培养工作人员的节能降耗意识。在当前阶段，火力发电厂的大部分工作均需要人工操作来完成，因此工作人员的主观意识对操作的影响较大。火力发电厂若想在生产经营过程中实现电气能源的节省，则应当重视对火力发电厂全体工作人员节能降耗意识的培养，让工作人员理解节能降耗的重要性，把节能降耗的意识带入实际的日常工作中，逐渐养成节能降耗的工作习惯，在每一个生产操作环节体现对电器能源的节约，不断创新电气设备操作方法，提高电气能源利用效率。

第三，优化火力发电厂的照明设备布局。照明设备是一个非常重要的基础条件，关乎着火力发电厂的生产运营安全，尤其在夜间对工作人员的操作。由前文可知，照明设备与火力发电厂的电气能源损耗有一定的关系，因此减少火力发电厂内不必要的照明设备，优化照明设备的空间布局，对减少电气能源的消耗具有重要的作用。此外，火力发电厂内的照明设备也可适当引入一些科技手段。例如，在条件允许下，优先换装一些节能环保的照明设备，同时可以针对照明系统安装电压调节器，以实现智能化的厂内电压的优化分配，在实现火力发电厂节能降耗的同时，节约成本。

第四，降低电气设备铁磁的损耗。为了最大限度地降低铁磁不必要的磁性损耗，在火力发电厂的各项设备配置上应尽可能选择一些非铁质材料或性能相近的材料[5]，从而有效避免电能传输过程中产生损耗，也能更好保证电气设备的使用安全。此外，应加大对相关电力设备以及电力传输材料的研究，提高电气设备的能源转化率以及电力传输效率，实现火力发电厂真正的高效节能。

第五，将电动机的运行参数调至合适的数值。在充分考虑火力发电厂的经济效益的同时，应将火力发电厂的低效型电机组更换为高效型电机组，并将电机组的运行参数调至合适的数值。高效型电机组所使用的相关材料具有低能耗、高导磁等优势，能减少电能的消耗，其在设计上、制造上也更加先进，日常运行产生的经济效益较好，对降低火力发电厂的电气损耗有较大的优势作用。

第六，其他有关火力发电厂的节能方法。对于火力发电厂存在的电能输送设备、生产生活设施、冷水降温供应设施等设备运行管理问题，以及一些私拉乱接、暖气泄露等问题现象，火力发电厂应当制订严格且全面的管理措施制度，将责任落实到个人，同时将员工的绩效工资与日常的管理责任挂钩，增强电气节能意识，以达到节能降耗的目的。

3 结束语

火力发电厂是经济发展以及日常生产生活的重要保证，实现火力发电厂的电气节能降耗，对降低火力发电厂用电率、提高用电负荷率具有重要的现实意义，同时能在一定程度上提高经济社会效益。文章较为全面地分析了火力发电厂产生电气损耗的各种原因，并根据分析的结果提出火力发电厂节能降耗的相关方法措施，使火力发电厂的电气节能降耗目标得以有效实现。