浅析火力发电厂电气设备选型与节能技术

浅析火力发电厂电气设备选型与节能技术

沈江

沈江

江西省电力设计院江西南昌330096

[摘要]文章重点分析了火力发电厂设备中的风机设备选型，探讨了火力发电厂有效的节能减排技术。

[关键词]火力发电厂电气设备选型节能减排技术

1火力发电厂电气风机设备选型要点分析

提高风机和水泵的管网系统阻力计算的可靠性，降低流量和压力的富裕系数，避免运行工况偏离设计额定工况，偏离最高效率区域；同时改造流程中的漏气问题，这些都会造成管网阻力曲线的改变，致使运行工况往大流量，低阻力方向偏移，远离高效率区域，造成高功耗、低效率运行。但改变这种状况很难。近几年有专家提出采用正压通风系统，取消引风机，此意见值得考虑，应尽快试验一下。不仅节能效果好，漏风问题好解决，提高了管网阻力计算的可靠性，运行工况的偏离因素也得到了很大改善，有利于提高运行效率。现场送、引风机的运行工况效率差别很大，很难用一种改造方式把问题都解决。风机管网系统改造后，最好实测出管网的阻力，根据新系统运行参数的要求重新按个性化设计的要求来改造风机，保证设计工况处于高效率区域内。

笔者认为应选择具有高效率、高效率区域宽广特性的新型风机，近10多年以来风机行业的主要厂家，先后从国外引进了具有先进技术水平的新型风机，例如动叶可调轴流式通风机、子午加速轴流通风机、斜流式通风机等。最值得推荐的是动叶可调轴流式通风机，最高内效率达到0.85，而且可以通过调节转子叶片的安装角，扩大高效率区域的范围，如果再配置变速调节设备，那就可以保证风机在各种运行工况下都能获得很高的运行效率。至于引风机叶片的耐磨问题，现在也有解决办法，采用铸钢叶片，如果还不理想，叶片表面还可粘接耐磨陶瓷片，现己有成功的使用经验风机在改造中应同时考虑增设变转速的调节设备，保证各种运行工况都在高效率区域内，可获得更高的节能效果。选用变频器调速是比较理想的，它有许多优点，但价格昂贵；其次是液力耦合器，也可选择汽轮机驱动。

2如何加强火力发电厂的节能减排工作措施分析

火电厂是当前电力资源应用过程中出现的形式，是保证电力资源在应用的过程中能够满足社会发展的需要。火电厂是能源消耗大户,在火电厂工作的过程中，一般都是采用石油和煤炭作为主要的原材料，这些原料都属于一次能源，更是不可再生能源，因此在其工作的过程中，节能已成为主要的工作手段，更是当前社会发展中的基本国策，是提高各种能源利用率的关键手段。

2.1根据电厂实际,采用高效电动机

火电厂是当前电力设备的重要组成成分。随着当前社会发展的过程中，人们对电力资源需求的日益提高，使得传统的发电模式逐步的无法满足社会发展的需要，各种新型的发电设备和发电厂不断的涌向而出。发电厂的生产辅助机械通常是由三相感应电动机旋转拖动做功的。其在工作的过程中是利用各种设备进行机械化施工的完整的体系，是一项复杂的系统施工过程。

电力拖动的任务是通过电动机实现由电能向机械能的转换,完成工作机械的启动、运转、调速及制动等作业要求。电动机的旋转,是建立在电磁理论基础上的。感应电动机既消耗有功功率,把电能转换为机械能,又消耗无功功率,用来建立必要的旋转磁场。所以降低电动机耗电量,一方面要提高它的运行效率,减少有功消耗,另一方面要提高它的运行功率因数,减少无功消耗。

长时间的采用高效电动机替代相对低效的电动机,是通行的一个主要节电措施,它是提高运行效率和功率因数的基础。高效电动机是指总损耗比标准系列电动机降低20%以上的电动机。高效电动机由于定子铁芯、转子铁芯均采用高导磁、低损耗的优质电工硅钢片构成,且制造工艺较先进,所以电机在运行中各种损耗较低,功率因数高,运行热稳定好,使用寿命长。

同等情况下,高效电动机比标准电动机效率提高3%,但制造成本却比标准电机高出30%。对火力发电厂不需要进行状态调节的辅助机械而言,把拖动电机更换为高效电动机是一种行之有效的方法。而对需要进行状态调节的辅助机械。采用高效电动机则是不现实的,因高效电动机的制造成本高,价格昂贵,不但增加维修成本,而且只能定速运行,同样不能满足电力生产对流量的调节需求,采用高效电动机则是不现实的。应根据电厂实际,在资金允许的条件下,采用高效电动机能从根本上实现厂用电率、降低发电成本,从而达到节能降耗的目的。

2.2减少空载运行变压器数量

火力发电厂一般都设置大容量的高压启动备用变压器,作为高压厂用变压器的备用兼作电厂启动电源,其容量一般都与最大的高压厂用变压器相同,容量很大,空载损耗也很大。如果能将启/备变设计为“冷备用”(处于备用状态时不带电),则可节约大量电能和开支。要使启备变可为“冷备用”运行方式,厂用电方案设计时应使启备变正常不带公用负荷,公用负荷设计为1号机组高压厂用变压器全带,或合理分配至l号和2号机组的高压厂用变压器上。但应注意厂用电的可靠性应满足规程规范的要求。

2.3减少输电过程中的铁磁性损耗

要减少铁磁性损耗,应从减少交变磁场中钢材料的使用、增加屏蔽、避免形成闭合回路、改善钢材料与载流导体空间关系等方面入手。具体措施如下:导体金具应采用设计更为先进的型号及尽量采用非导磁性材料制造的金具,这样既降低了损耗,也意味着温升降低,延长了金具安全使用寿命。

在电抗器周围应严格按照制造厂给出的空间尺寸来限制钢结构使用的空间范围。同时也要注意尽量减少电抗器周围钢材料的使用,在合理的范围内尽量加大钢结构与电抗器的距离。在有强交变磁场(如电抗器周围、大电流敞露导体周围)的空间内,在钢结构设计上,不应使用单相导体支持钢构及导体支持夹板的零件构成闭合磁路。避免较长钢结构与母线平行。大面积钢筋混凝土中的钢筋结构,应将钢筋结构割成不连续的小尺寸或在纵横钢筋交叉点用包扎绝缘的方法,以减少环流。在大电流敞开式母线与钢构之间加装电阻率低的非导磁率材料制作的屏蔽板(或屏蔽栅),可明显减少钢构的铁磁性损耗。

在大电流敞开式母线支持钢结构上加装电阻率低的非导磁率材料制作屏蔽环,可明显减少钢构的铁磁性损耗。

2.4对不需进行调节操作的辅机,采取节电措施

如安装轻载节电器等,在空载或低负载运行时,降低电动机的端电压,从而实现节能。而对轻、重载交替工作的电机,可采用γ-△装置自动切换定子绕组接线方式,轻载时,采用γ接线,重载时,采用△接线。这些节电技术的实施需要增加一些辅助回路,这将增大辅机故障机率。因此在选用时应结合设备运行情况,在保证机组运行安全的情况下合理选用。

2.5规范运行管理制度

发电厂用电率是影响火力发电厂效益的主要因素,应把电能管理规范化、制度化,从各个环节进行对比分析,查找出管理中存在的漏洞,使发电厂用电率更能真实地反应生产实际。对火力发电厂的静电除尘设备,当电场内部确实存在短路时,应及时停用相关电场,采取措施改善好电场环境后再投运,因为此时设备即使投运,也没有除尘效果,反而会增加厂用电量。

结语

随着当前火电厂的不断增加，火电厂的能源消耗也在日益的增加。在火电厂工作中，节能降耗已成为其发展的主要目的和改善的措施。在发电厂电力节能的降耗方法控制中，考虑实际经济,通过对各种先进设备和方式的利用来提高其发展的流程，采用相关的手段进行分析和控制。在节约能源的过程中,应重视经济指标,避免设备材料选型过大,节省各种无用材料的浪费模式，提高火力发电厂节能减排的能力。

参考文献

[1]吴少华.浅析火力发电厂节能减排.[J]电力学报.2012（06）

[1]李凯.火力发电在设备选型节能及降耗问题[J].电力节能技术.2013（08）