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    淺談火電廠電氣節能減排措施

    2017-06-08設備管理與維修
    ? ? ? ? 我國能源生產和消費以煤為主,同時,煤炭又是各種能源中污染環境最嚴重的能源,燃煤造成的二氧化硫和煙塵排放量占其排放總量的80%~90%,其中火力發電用煤約占煤炭消費的50%左右,采取有效的措施提高煤炭利用率、降低供電煤耗,減少排放量、保護環境,對國家和社會都有深遠的意義。

    ? ? ? ? 我國火力發電廠現狀:當前我國火力發電及供熱用煤占全國煤炭總量的51%,產生的灰渣約占全國灰渣的70%,火電用水量占工業用水總量的40%,煙塵排放放占工業排放的33%,二氧化硫排放占工業排放的56%,也足以表明火力發電廣節能減排勢在必行。近幾年,我國一大批超臨界和超超臨界高效環保機組相繼投產,短期內我國燃煤機組平均供電煤耗有了大幅降低;但是投產早、能耗高的火電機組仍占定比例,新投運的機組在主要輔機等方面節能減排還有一定空間,火電廠節能減排的潛力依然很大,因此必須大力推進節能減排工作。

    火電廠電氣節能減排措施

    1.降低變電過程中變壓器損耗

    1.1用經濟電流密度選擇載流導體載面

    采用電阻率小的材料,如鋁、鋁合金等。導體的形狀在同樣載面積的條件下,圓形導體的表面積較小,而矩形、槽行的表面積則較大,導體布置應采用散熱效果最佳的方式,而矩形載面導體豎放的散熱效果比平放的要好。導體選擇時,除配電裝置的匯流母線以外,對于全年負荷利用小時數較大,母線較長,傳輸容量較大對的回路,均應按照經濟電流密度選擇導體截面。這樣在投資優化的前提下,也降低了線損能耗。

    1.2采用節能型變壓器

    由于材料技術的不斷發展和變壓器廠對結構的不斷改進,節能型變壓器發展也很快,目前以發展到“10”型(設計序號)甚至“11”型。而以節能為技術特點的“9”型變壓器,相對于節能效果更好的“10”型,已變的較為經濟適用,因此應優先選擇節能的“10”型變壓器或更新型的節能變壓器。

    1.3采用變頻調速技術,實現節能減排

    發電廠廠用電量約占機組容量的5%~10%,除去制粉系統以外,泵與風機等火電機組的主要輔機設備消耗的電能約占廠用電70%~80%。解決這個問題最有效手段之一就是利用變頻技術對這些設備的驅動電源進行變頻改造。采用變頻調速技術既節約了電能,又可方便組成封閉環控制系統實現恒壓或恒流量控制,同時可以極大地改善鍋爐的整個燃燒情況,使鍋爐的各個指標趨于最佳從而使單位煤耗、水耗一并減少。

    2.降低輸電過程中的鐵磁性損耗

    要減少鐵磁性損耗,應從減少交變磁場中鋼材料的使用、增加屏蔽、避免形成閉合回路、改善鋼材料與載流導體空間關系等方面入手。具體措施如下:導體金具應采用設計更為先進的型號及盡量采用非導磁性材料制造的金具。在電抗器周圍應嚴格按照制造廠給出的空間尺寸來限制鋼結構使用的空間范圍,因為在交變磁場的作用下,鋼材料會產生渦流損耗和磁滯損耗,統稱為鐵磁性損耗。所以要注意盡量減少電抗器周圍鋼材料的使用,在合理的范圍內盡量加大鋼結構與電抗器的距離。在有強交變磁場(如電抗器周圍、大電流敞露導體周圍)的空間內,在鋼結構設計上,不應使用單相導體支持鋼構及導體支持夾板的零件構成閉合磁路。合理加大鋼構與母線的距離,一般母線中心至橫越鋼構中心的距離(mm)為母線電流(A)的0.7倍或以上,可以不采取其它設施。合理選擇鋼構與母線的相對位置,使鋼構盡量與導體垂直,以使不產生感應電勢和環流。避免較長鋼結構與母線平行。大面積鋼筋混凝土中的鋼筋結構,應將鋼筋結構割成不連續的小尺寸或在縱橫鋼筋交叉點用包扎絕緣的方法,以減少環流。斷開閉合回路。設計中應避免大電流母線附近的鋼構件形成包圍一相或兩相的閉合回路,如不可避免時可采用黃銅焊縫或絕緣板隔離磁路的方式。在大電流敞開式母線與鋼構之間加裝電阻率低的非導磁率材料制作的屏蔽板(或屏蔽柵),可明顯減少鋼構的鐵磁性損耗。

    3.減少空載運行變壓器的數量

    火力發電廠通過減少空載運行變壓器的數量以達到節能降耗的目的。一般情況下,在火力發電廠中,通常都會配置有變壓器,變壓器在啟動中,主要由大容量的高壓來實現效能,顯然,就會增加空載的損耗量。在工程設計范圍內,如果合理地減少空載運行變壓器的數量,在一定程度上就可以降低變壓器啟動所消耗的電力資源。除此之外,為了提高節能效率,鐵心采用多級接縫也能有效降低能耗,這樣可以使每一臺變壓器的負載損耗有所降低,達到原有負載損耗的1/4,從而實現節能降耗。

    4.對不需進行調節操作的輔機,應采取節電措施

    如安裝輕載節電器等,在空載或低負載運行時,降低電動機的端電壓,從而實現節能。而對輕、重載交替工作的電機,可采用Y一△裝置自動切換定子繞組接線方式,輕載時,采用Y接線,重載時,采用△接線。

    當然,這些節電技術的實施需要增加一些輔助回路,這將增大輔機故障機率。因此,在選用時應結合設備運行情況,在保證機組運行安全的情況下合理選用。

    5.降低照明損耗

    5.1采用照明調壓器。

    對于電廠來說,由于動力負荷要比照明更為重要,實際運行時照明燈具電源電壓就遷就于動力電電壓(400/230V)。照明燈具屬于電阻性負荷,功率近似正比于電壓的平方。因此采用400/230V供電的照明燈具將比采用380/220V供電時浪費電能約10%,浪費很嚴重。照明調壓器可以穩定保持供電電壓為380/220V節約了電能。另外,由于降低了工作電壓,也解決了發電廠燈具壽命短,更換頻繁的頑疾,可謂一舉多得。

    5.2采用節能型燈具。

    隨著技術的不斷發展,節能型燈具的壽命逐步提高,價格不斷下降,其綜合經濟指標己具有明顯優勢。因此發電廠的照明,應積極推廣使用新型節能燈具,以節約電能。

    5.3對功率因數低的氣體放電燈采用電容補償

    氣體放電燈的功率因數一般在0.4~0.6之間,采用電容補償型燈具可使功率因數補償至0.85或更高,可以使燈具工作電流較未補償前降低,從而使燈具線損較來補償前降低,起到節電的效果。

    結論

    火力發電廠的興衰直接關聯著我國電力事業是否可以平穩的長久的發展,也直接影響著國家的發展是否穩定,因此,如何最大程度地降低火力發電廣的能源資源消耗,提高能源資源使用效率,減少二氧化硫、姻塵等污染物的排放量,成為了我們努力的目標。不過,實現火力發電廠的節能減排也不僅僅做好一個方面的事情就可以,每個環節都需要重視。不僅要做到資源的結構優化,同時也要節約資源減少熱量的排放。兩者相協調,才能保證我國的電力事業可以長遠發展,才能促進我國國民經濟的不斷增長。

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