关于热电厂电气节能工作的探讨
摘 要:在社会和经济快速发展的情况下,对于能源的消耗量呈现出逐年增加的态势。长期以来人们使用的能源多以不可再生能源为主,这不仅导致能源供需矛盾日益突出,而且能源短缺的局面也越演越烈。在国家大力倡导能源可持续性发展的新形势下,热电厂作为能源消耗的大户,需要立足于电气节能,以达到提高能源利用率,降低能源工损耗的目标,实现热电厂电气节能,为热电厂的健康、可持续发展奠定良好的基础。
关键词:热电厂;电气节能;特点;措施
在构建能源节约型社会过程中,节约能源,促进社会的可持续发展已成为当前社会发展的主流。热电厂在生产过程中需要消耗大量的能源,因此需要实现能源的高效利用,减少能源损耗量,通过开发利用新的节能技术,实现热电厂电气节能,有效的提升热电气的经济效益,更好的推动热电厂的快速发展。
1 热电厂的主要特点
1.1 功能特点
热电厂不仅要发电,同时还要进行供热,因此相较于同等规模的电厂而言,热电厂锅炉容量普遍较大,但装机容量受制于热负荷及质量等因素的制约,机组规模通常要小于同等的火电厂机组,这就需要热电企业增加锅炉容量作为备用。热电厂在能源利用方面,热电分产会影响能源的合理使用,因此需要遵循综合用能的原则,充分对一次能源进行合理利用,利用热量法、实际焓降法及功能力法等从供热和发电两方面来对总热耗进行分担。
1.2 供热方式
目前热电厂主要采取的是分散供热和集中供热两种供热方式,对于采用分散供热方式时,使用的锅炉参数较低,而且热效率普遍不高。在集中供热过程中,供热规模较大,所采用锅炉为大型的高参数及高效率的锅炉,这不仅有利于提高能源使用效益,而且还能够实现燃料的节约。
2 热电厂电气节能措施
2.1 优化设计方案
2.1.1 优化线路路径,合理选择导体类型,缩短大电流的传输距离
在热电厂运行过程中,发电机出口至热电厂升压变之间容易产生最大的线路电流,这就要在具体设计过程中,要有效的缩短发电机出口与升压变之间的距离,通过导体长度缩短能够有效的降低输电损耗量,而且在布置及安装时,尽可能使用绝缘铜管母线及离相封闭母线。特别是绝缘铜管母线制造工艺取得了较快的发展,屏蔽效果有了较大程度的提升,温升也有了进一步下降,达到了较好的节能效果。而且在运行可靠性、维护及美观等方面也都有了较大程度的提升,安装更加容易。目前在一些小型热电厂中绝缘铜管母线应用较为广泛,而且普遍受到运行单位及安装单位的青睐。
2.1.2 调整变压器的运行方式,降低空载损耗
变压器在空载运行过程中会有空载损耗产生,而且随着变压器容量的增加,空载损耗也会随之增加。因此可以充分利用变压器容量,并有效的减少空载变压器数量,这样也能够有效的实现能源的节约。通常会在热电厂中设置专用备用变压器,而且备用变压器容量要与最大一台工作变压器保持一致。在具体电气节能设计时,在考虑用电可靠性的同时,可以将明备变压器改为暗备,如果备用电源距离较近,在这种情况下也可以取消备用变压器,以线路作为替代,这样也能够以此来降低每台变压器的负载损耗,有效的实现能耗的降低。同时尽量采用暗备用动用中心接线方式作为低压厂用接线,在实际运行过程中,低压厂用负荷可以由两台互为备用的变压器来保证其运行,达到明显的节能效果。另外,对于分期建设的电厂,在考虑其经济性的同时,以采用发变组的主接线形式为主,这样能够实现对主变容量的充分利用,确保变压器长时间的处于额定容量范围内,有利用降低变压器的负荷损耗。
2.1.3 提高系统功率因数
热电厂中的用电设备,多以感性负载为主,特别是风机及水泵等设备,在运行过程中会消耗大量的无功功率,这部分无功功率在线路传输过程中会有大量的有功损耗产生。这就需要在系统中要运用无功补偿设备,以此来有效的提高功率因数,有效的就地补偿系统消耗的无功,确保热电厂无功损耗的降低,减少线路的有功损耗,确保达到良好的节能效果。
2.2 降低线路损耗
因为线路上电阻的存在,电流在线路传输过程中的能源损耗是不可避免的,因此产生的功率损耗就会影响热电厂的生产效果。电流需要通过线路运输是不可更改的,输送电流的线路也是固定不变的,想要降低能源在线路上的损耗,可以从线路材质、线路布局、导体截面面积几个方面考虑。在电流输送稳定的前提下,可以选用电导率较小的铜芯缆线作为输电材料。在线路布局方面应尽量缩短配电室到各类辅助机之间的距离,在将电流传送到用户终端的线路上应进行最大限度的合理安排,减少线路长度。另外,还可以通过生产需要选择合适的线路截面以达到节约能源的目的。
2.3 降低变压器的有功损耗
变压器运行过程中会产生空载损耗及负荷损耗,变压器铁芯的材质和内部结构会直接对空载损耗产生影响。在当前各项技术快速发展的新形势下,材质更新换代十分频繁,这也有效的改进了变压器内部的结构,有效的降低了变压器有功损耗的产生,达到了节能的目标。当前一些高设计序号的变压器取得了广泛的应用,覆盖范围也越来越广,这类变压器空载损耗较低。对于变压器的负载损耗,由于其与通过的电流保持正比的关系,因此可以选择阻值较小的铜芯变压器,而且保持使用状态的变压器保持在一个稳定的区间范围,从而达到良好的节能效果。
2.4 风机、水泵变频节能设计
风机和水泵作为热电厂较为常用的设备,其按照额定功率进行运行,在对风机进行设计时,都是以系统最大风量和风压来作为风机流量设计的参考依据,这就导致最终设计效果与电动机型号之间可能无法完全匹配,会有较大冗余量产生。同样在水泵设计时也存在同样的问题,不仅最大流量和压力调控方式存在缺陷,而且还存在噪声大及功率因数低的问题。在热电厂中,风机、水泵及压缩机耗电量较大,而且存在能源浪费的问题。因此将变频节能设计在风机和水泵流量设计中进行应用,以此来对风机和水泵的转速进行控制,能够在保证阀门和档板开合不变的情况下完成流量的有效调节,确保能源的降低,使设备保持在最佳的运行状态下,从而实现能量损耗的降低,确保热电厂综合效益的提高。
2.5 照明节能设计
热电厂照明系统主要分为工业区照明、办公区照明、室外道路照明及安全照明等几部分,因此在照明系统设计时,需要根据不同情况来选择正确的照明,确保成本投入的经济性,而且还要根据不同场所对光源的需求来选择适宜的高效光源,以此来实现能源的节约。
3 结束语
在社会和经济快速发展过程中,能源已成为我们生产生活中不可或缺的重要组成部分,这也充分的说明了节约能源的重要性。热电厂为我们能源的主要提供场所,而且在运行过程中也会产生大量的能源消耗,因此需要加强对热电厂电气节能的设计和管理,对热电厂生产的各个环节进行改造时,充分的利用节能技术,有效的提高热电厂电气节能的水平,为热电厂经济效益和社会效益的提升奠定良好的基础。
参考文献
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