摘要：火力发电厂的主要负荷电能消耗非常巨大，厂用电增加，影响电能输出，所以必须针对电厂电气节能技术进行深入研究，从而探索出电厂电气节能技术的相关措施，从而达到节能降耗的目的。
关键词：电厂；电气系统；节能技术降耗
引言：伴随着我国社会经济的不断发展，各行各业的飞速发展以电力生产为基础。
进入十三五，国家要求“双控”，控制能耗强度，控制能耗总量，坚持把节能作为调整经济结构、转变发展方式。能源消费强度是衡量一个国家能源利用效率的重要指标，它是指产出单位经济量所消耗的能源量，强度越低，能源效率越高。目前，电力主要以火力发电为主，在提供能源资源的同时，也带来了能源消耗。为此，必须重视电厂节能工作，促进我国能源资源实现可持续发展。针对性的提出相关解决措施，最大限度的提高电厂的综合效益。
1电厂电气节能技术存在的不足
1.1老旧火电厂技术落后
老旧火电厂目前面临着很多方面的问题，直接造成能源资源的消耗。大部分老旧火电厂运行时间较长，多数采用了液力耦合器、风机风门调节等调节方式，多数机组低负荷运行的过程中，也会产生较大的功耗，不利于能源资源的合理利用，也很容易导致设备在低流量运行的过程中功率降低，很容易造成资源浪费。
1.2设备配置不合理
多数电厂建设期间，考虑设备整体安全稳定运行或设备扩容等因素，为提高设备运行可靠性系数，极易出现“大马拉小车”的情况，主要的原因在大中型泵与风机之间的产品不配套，从而造成机组的运行与实际运行状况发生冲突，分档设置较高，产生较大的间隔，无法有效地提高运行效率，造成消耗增加，极大的浪费了能源资源。
2电厂电气节能思路
在电厂电气节能技术思路研究的过程中，必须要保证电气节能技术的有效实施。通过加强变频调速、永磁调速以及其他调速的方式来保证电厂主机运行效率，进一步对负荷进行稳定调节。采取不同调速技术等措施对电气设施进行能源消耗评估，稳定电厂电气节能方面的能源消耗。
2.1思路一：可以针对机组风机进行改造，将负荷点的节电率进行稳定控制，减少风机的平均功率，最大限度的节约电能资源的消耗。
2.2思路二：重要负荷增加变频器，通过调整变频器频率，从而达到厂用电量降低的同时满足能源资源的消耗。
3电厂电气节能技术的改进措施
3.1优化运行调节管理
对于电厂来说，一方面为了能够保证节能技术的高效，必须规范相关的管理制度，为节能工作打好基础。在制定管理制度的过程中，必须针对电厂的实际情况进行制定，不放过任何一个生产环节可能发生的漏洞与问题，统一管理保证电厂用电率真实反映出电厂的具体生产进度。另一方面制定合理的参数调节指令，按照科学的运行操作指令，合理调节运行设备的参数，实现电厂的安全生产与节能相结合的新形势发展，促进电厂生产运行效率的稳定提高。
3.2设备选型合理及科学配套变频器
3.2.1电机实际工作电流是变频器选型最关键的因素，变频器在长时间工作时必须满足变频器输出电流大于电机实际工作电流。通常先选电机，再根据电机选变频器。电机实际工作电流并不是电机铭牌上标注的额定电流，变频器选型时应先熟悉工况，估算出电机的工作电流随时间变化的关系，才能确定相应的变频器的型号。
3.2.2变频器选型应充分考虑环境对变频器的影响。变频器的使用环境温度一般在-10～40℃，环境温度若高于40℃，每升高1℃，变频器应降额5％使用；环境温度每升10℃，则变频器寿命减半，所以周围环境及变频器散热的问题一定要解决好。
3.2.3变频器进线电源选择。常用的电压为单相220VAC、三相220VAC、三相380VAC和三相690VAC。进线电源由既有的上级变压器电压等级决定，在变频器选型初期就应明确。
3.3引用变频技术的节能效果
表1 电厂变频改造节能表
现以电厂二次风机变频改造为例，改造思路是调速装置由原来的液力耦合器改为变频器控制，通过变频器频率调节来调整风机输出功率。
3.3.1改造前实际用电：二次风机功率为900kW，以设计标准计算一年运行6000小时，按照机组平均负荷75%计算（实际运行100MW负荷，单台电流为60A左右）。
电机出力为：Pg=1.732×6.3×I×cosφ=1.732×6.3×60×0.85=556kW
年耗电量为：556×6000= 334万kwh，每度电以0.3元计算，一年单台二次风机共需要电费100万元，6台共计电费600万。
3.3.2改造内容：
二次风机调速装置由原来的液力耦合器更新为变频器控制，通过调节变频器频率改变二次风机电机动力电压，达到控制风机转速。并设置旁路系统，在变频器出现故障时，通过旁路系统进行调整。
3.3.3改造后节能效果：
按照公式计算法，以实际80%负荷计算：
二次风机变频改造后效率参数和运行参数如下：
风机效率 μf=0.7（实际值）
传动效率：μt=0.97（理论值）
电机效率： μd=0.95（理论值）
变频器效率：μb=0.965（理论值）
风机出口流量：Q≈22m3/s（实际48769+32853=81622m3/h）（实际值）
风机出口压力：H=9.5kPa（实际值）
改造后运行功率：Pb=Pd/μb=Pf/μt*μd*μb=QH/（μf*μt*μd*μ）b=22*9.5/（0.7*0.97*0.95*0.965）=335kW
改造后效率：μ=（Pg-Pb）/Pg=（556-335）/556=39.8%
改造后二次风机每台实际节电量：556kW/h-335kW/h=221kW/h
3.4节电效果
按照机组年运行6000小时计算：221×6000=132.6万kWh，按照每度电以0.3元，一年单台二次风机节约39.8万元。六台二次风机共年节电238万元。二次风机变频改造投资525万元，按照每年节电238万元计算，2.2年后可收回投资成本，同时达到提高电机和风机的使用年限，延长设备寿命的效果。
4结论
从电厂变频改造后的节电效果进行计算分析，可见改造后的效果明显，效益可观。今后分析电厂节能技术存在的不足，从技术落后、运行效率低下等方面的问题进行深入分析，提出可行、科学的节能技术，从而有效地促进电厂电气节能技术顺利实现。
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论文作者:段建军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
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