熱電廠電氣節能設計分析

張月亮,楚俊發（鄭州市鄭東新區熱電有限公司,鄭州　450000）

熱電廠電氣節能設計分析

張月亮,楚俊發
（鄭州市鄭東新區熱電有限公司,鄭州450000）

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，人們對于電力的需求也變得越來越多，而能源的供給與需求又不能夠達到一個有效的平衡，很多能源都屬于不可再生能源，節約是我國的基本國策，而節能降耗是我國的長遠方針。對于這些能源，應該進行節能設計，提高能源的使用效率，避免能源的浪費，因此，本文對于熱電廠的電氣節能設計進行了分析，希望能夠對有關單位起到一定的借鑒作用。

關鍵詞：熱電廠；電氣節能設計；分析

1　減少熱量的損耗

1.1降低變壓器的有功損耗

在變壓器內，其空載的損耗在很大程度上由內部的結構、內部鐵芯的材料決定。伴隨著科學技術的進步和時代不斷地發展，變壓器的廠商對于變壓器的內部結構進行一定的調整，設計出更為合理的節能變壓器，其比正常型的變壓器更具有優勢，降低了空載時的損耗，除此之外負載的損耗一般由變壓器的電阻來決定，和負載率平方是正比關系，所以，選擇小阻值的銅芯，能夠有效減少負載，達到節能設計的效果。

1.2減少線路的能量損耗

因為線路上面有電阻，在電流經過電阻時，可能會產生能源損耗，在線路上經過，電流是不變的，因此要想降低線路的損耗，只能夠通過降低線路電阻來實現。降低線路損耗可以采取以下方法：

（1）選擇電導功率比較小的銅體，將其當做導體使用，近年來，許多高強度的耐熱性能較好的線路金具被制造出來，例如鋁制的線夾、防振錘鋁的線夾以及整體擠壓成型的并溝線夾，在進行電力配送的時候，這些無磁的金具不斷得到推廣使用，建議可以將輸配電線路慢慢更換為無磁的金具。

（2）對電纜線布置的線路進行整理，減少從配電室到各個輔助機械設備之間的電纜線鋪設的距離。通過縮短整體電纜線路的長度，來達到減少線路的能量損耗的目的。

2　風機、水泵負載類的變頻節能技術

2.1熱電廠風機、水泵類的設計現狀

在熱電廠中進行設備的使用，例如循環水泵使用、鍋爐給水泵使用、二次風機使用、引風機使用等，其中大多設備是按照額定的功率來使用的。在對風機流量進行設計的時候，大多參考我國的電力設計的規范，將風壓與最大的風量作為判斷標準，來選擇電動機，通常風量的裕量需要控制在百分之五到百分之十之間，倘若風壓的裕量達到百分之十，那么電動機的型號就不符合設計的要求。只能夠使用大級功率的電機，而這會造成冗余量十分大。處理這種情況，多采取起停電機調控、擋板調控、風門調控等方法，沒有辦法形成有效的閉環控制，與此同時，也沒有辦法達到節能的目的。對于水泵的流量進行設計節能工作，其也是最大的流量。進行壓力控制，只能夠通過控制電機的啟停、閥門開關等方法來操作。進行電氣的控制，通常使用直接的方式或者是自耦降壓的啟動，這不能夠有效改變電機設備的運轉速度，沒有軟啟動功能，會給機械帶來較大的影響，老式的系統，其使用周期短，噪音比較大，并且功率的因數低。

2.2變頻調速的節能意義

在熱電廠設備使用中，風機水泵屬于高負載的設備。一般使用者會依據滿負荷的實際工作量，來對風機水泵進行型號方面的選擇。例如，在進行操作的時候，通常都不是在工作滿負荷的情況下，因此，使用變頻器，屬于最為直接的一種調控方式，也是比較合理的一種方法。使用變頻器存在的控制裝置，對于電動機的轉動速度進行有效的調節，使其能夠保持在一定的水壓以及風壓范圍，符合熱力系統對于壓力的要求。等到電機達到額定運轉速度的百分之八十的時候，減掉機械自身產生的損耗、電機銅鐵的使用損耗等，節能的效果可以達到百分之四十左右。還有，也能夠控制閉環恒壓系統，促進節能的效果。

3　照明部分的節能

不同熱電廠的工作環境，對于照明燈光也有不同的選擇。應該根據實際的情況來進行具體選擇，照明光源低一些，能夠有效減少電能的消耗，節約電力資源。其有關要求如下，在正常的室內場所進行照明工作，像是化驗操作室、高低壓的配電工作室、機爐控制室等，應該優先考慮使用熒光燈或者是功率較小的高壓鈉燈，使用這類型的高效光源，能夠滿足工作對于照明的有關要求。倘若在鍋爐工作間以及汽機工作這樣的大型的空間進行照明，或者在室外的場所進行正常照明以及道路上的照明，就應該使用高壓鈉燈或者金屬鹵化燈，對于不同環境使用不同的照明方式，能夠有效達到電氣節能的效果。

4　重視無磁化或者低磁化金具的使用

根據相關的實驗的數據得出，在進行實際應用的時候，鐵磁材料的導磁率為二百五到一千，然而銅和鋁的導磁率為一，由此可以得出，在線路中，不同材料產生磁干擾的數值是相差巨大的。在金具上產生的導線電流大小與電動勢成正比，和材料中導磁率也成正比，在鐵磁的材料金具中，也和金具截成正比，因為導磁率較高，感應的電動勢較大，因此，產生的渦流也比較大。渦流會在金具的電阻上形成熱能，并且大量地將線路電能轉化成熱能消耗掉。

由此可以得出，通過使用無導磁率材料，例如銅或鋁合金還有低磁鋼，來進行線路制造，是一種有效的電氣節能設計。在我國，35kV以下的輸配電線路，基本使用的是鐵磁材料來制造金具線路，這種材料的金具，不僅僅會造成大量的電能損失，還會容易導致導線出現燒毀的情況，以往的可鍛鑄鐵的并溝線夾，其事故發生的頻率最多。而近年來，人們已經研制出了高強度的高耐熱性能的鋁合金和銅制金具，例如鋁制接續線夾、防振錘鋁線夾。在輸配電線路中，這些無磁的金具逐漸得到了應用。

5　結束語

總而言之，在熱電廠電氣設計方面，具有很大的節能空間，企業應該在進行電氣節能設計時，認真考慮各項節能技術的可行性。遵循節能降耗的核心設計的理念，在進行設計的時候，不僅僅需要滿足電力系統對于安全穩定運行的要求，與此同時，還需要達到節省能源消耗的目標。在使用節能操作有關的新型設備的時侯，應該深入了解設備原理以及使用性能，將技術方面和經濟方面進行相互結合，作為考慮的依據，選擇有效的適用的節能設備，達到電氣節能設計的最終目的。

參考文獻：

[1]GB50049-94,小型火力發電廠設計規范[s].2009:125-127.

[2]水利電力部西北電力設計院.電力工程電氣設計手冊(電氣一次部分)[K].北京:中國電力出版社出版,2009(09):53-54.