熱電聯(lián)產(chǎn)工程中的電氣節(jié)能設(shè)計分析

750001   寧夏電投西夏熱電有限公司     張蕾

摘要：熱電聯(lián)產(chǎn)是一種不僅僅能滿足工業(yè)用汽，還能滿足民用采暖和熱水供應(yīng)的供熱方式，并能夠有效的實現(xiàn)節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境工程措施。本文針對熱電聯(lián)產(chǎn)工程中電氣系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計，分別從電氣主接線，廠用設(shè)備選型和燈具及布燈方案這三個方面分別做了詳細(xì)的敘述。

關(guān)鍵詞：熱電聯(lián)產(chǎn)電氣節(jié)能

在全球快速發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時，也面臨著能源短缺、環(huán)境惡化這一系列的問題，為此各國都在研究如何節(jié)能減排，更好地保護(hù)環(huán)境。熱電聯(lián)產(chǎn)是一種不僅僅能滿足工業(yè)用汽，還能滿足民用采暖和熱水供應(yīng)的供熱方式，具有供熱量大、供熱參數(shù)高、供熱范圍廣、節(jié)能量多的特點，并能夠有效的實現(xiàn)節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境。在熱電聯(lián)產(chǎn)工程中采用電氣節(jié)能設(shè)計，不僅能緩解能源短缺、降低運行成本，同時還能提高經(jīng)濟(jì)效益。

一、熱電聯(lián)產(chǎn)的特點

　　熱電聯(lián)產(chǎn)是既產(chǎn)電又產(chǎn)熱的先進(jìn)能源利用形式，相比于小鍋爐、火電廠，其環(huán)境效益和社會效益非常巨大。

1 改善環(huán)境

分散供熱的小鍋爐一般是單臺容量小、煙囪低、熱效率低、除塵效果差，有的小鍋爐甚至無正規(guī)的除塵設(shè)備。而熱電廠的鍋爐容量大、熱效率高、煙囪高、除塵效率高。由于熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)省大量燃料，鍋爐容量大，熱效率高，除塵效果好并能高空排放，故能有效地改善環(huán)境，提高空氣質(zhì)量。

2節(jié)約城市用地

工業(yè)企業(yè)中的鍋爐房連同煤場、灰場要占用比較大的面積，對上海、天津這樣的老工業(yè)城市，有的連擴(kuò)建一臺鍋爐的地方都很緊張，因而想盡快實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱，為城建建設(shè)節(jié)約了寶貴的土地。

3提高供熱質(zhì)量

分散小鍋爐房由于設(shè)備條件限制和煤質(zhì)變化，不易保證供熱質(zhì)量，壓力和溫度的波動會影響工藝生產(chǎn)。居民采暖的小鍋爐，一般為間斷供熱，供熱時間短，溫度低，熱電廠集中供熱為連續(xù)運行，穩(wěn)定可靠供熱質(zhì)量高，深受用戶歡迎。

二、熱電聯(lián)產(chǎn)電氣節(jié)能措施

1電氣主接線的優(yōu)化

在合理利用有限資源設(shè)計電氣主接線的同時，還要始終遵循供電可靠、運行靈活、檢修方便等原則。設(shè)電氣主接線的設(shè)計一定簡潔，減少短路電流，并以物美價廉作為挑選電器設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)?？傊?，為了運行及節(jié)約二次設(shè)備和電纜投資，不僅要減少設(shè)備投資及占地面積，還要注意降低控制及保護(hù)的復(fù)雜性。

2廠用設(shè)備的選型

依據(jù)熱電聯(lián)產(chǎn)工程中廠用電率的高低，可以衡量熱電聯(lián)產(chǎn)工程的運行成本。因此在熱電聯(lián)產(chǎn)工程中的電氣節(jié)能設(shè)計中應(yīng)合理選擇廠用設(shè)備，降低損耗，從而降低廠用電率。

1）廠用變壓器的容量及臺數(shù)的合理化選擇

采用干式電力變壓器不僅能減少廠用變壓器的設(shè)計容量及安裝空間，還能降低運行維護(hù)費用，因為其負(fù)荷能力較強，且沒有火災(zāi)、爆炸、污染等這一類的問題。為使變壓器的狀態(tài)始終處于節(jié)能經(jīng)濟(jì)運行中，并降低廠用變壓器的電能損耗，合理分配供電區(qū)域和廠用電負(fù)荷，依據(jù)實際情況選擇合適的廠用變壓器容量，適當(dāng)減少廠用變壓器臺數(shù)。

2）選擇電動機(jī)及其控制設(shè)備的原則

電氣節(jié)能設(shè)計的重要工作之一就是降低電動機(jī)的損耗，因為在廠用電系統(tǒng)中采用大量電動機(jī)的熱電聯(lián)產(chǎn)工程的耗電量占有很大比例。

（1）合理選擇電動機(jī)的電壓等級

由于不同容量的電動機(jī)的運行電壓也不同，為確保電動機(jī)的經(jīng)濟(jì)運行，應(yīng)合理選擇電動機(jī)的電壓等級。電動機(jī)的電壓等級由電動機(jī)的額定功率決定高壓（10kV或6kV）供電的對象一般是大于等于200kW的電動機(jī)，而采用低壓（380V）供電的一般是小于200kW的電動機(jī)，為此要合理選擇電動機(jī)的電壓等級。

（2）選擇電動機(jī)的啟動形式和其控制設(shè)備的原則

一般在起動的時候，電動機(jī)產(chǎn)生較大的電流，造成大量的電能消耗，因此，減少電能消耗，需要合理選擇電動機(jī)的啟動形式及其控制設(shè)備降低起動電流?？刹捎靡韵聨追N方式減少電能消耗，如：通過接觸器改變接線方式，采用星形接法起動、為了讓電動機(jī)可以再超負(fù)荷的狀態(tài)下正常起動，在啟動過程中采用降壓方式來過渡到正常工作狀態(tài)，即使用軟起動器方式，另外，還可以使用高效的可調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)的運行方式，這樣在機(jī)組變負(fù)荷的模式下，也可代常規(guī)的定速驅(qū)動系統(tǒng)模式。

交流電機(jī)、可以變頻變壓的靜止變頻裝置及其控制電路等構(gòu)成了交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)。交—交變頻和交—直—交變頻是變頻變壓的靜止變頻裝置的兩種類型，其中交—直—交變頻最為常見。變頻器是可將各種不同電網(wǎng)中的頻率交流電轉(zhuǎn)化成直流電的整流器，其使用逆變器將不同電網(wǎng)中頻率轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，最終合理地控制了電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。變頻器的價格雖然高但能夠有效節(jié)約電能，電廠中負(fù)荷變化較大和低負(fù)荷運行的電力拖動設(shè)備都可采用這一設(shè)備，節(jié)約電能，幾年內(nèi)節(jié)省的電費也足夠收回投資設(shè)備的費用。因為交—直—交變頻類型的靜止變頻裝置可以通過軟件控制能滿足電機(jī)調(diào)速對不同負(fù)荷特性的要求,也可以通過軟起動減少對電網(wǎng)的擾動，具有調(diào)速范圍大，高平滑性，高效率，有效節(jié)電，準(zhǔn)確調(diào)速，控制靈活的優(yōu)勢，同時還具備防止電機(jī)過熱、過流、過載、過壓、欠壓等保護(hù)功能。

3燈具及布燈方案的選擇

電氣節(jié)能設(shè)計中的重要內(nèi)容之一就是降低因為照明產(chǎn)生的電能損耗?，F(xiàn)階段廠用電量中照明所消耗的電量占有較大的比例，要節(jié)約廠用電量，就應(yīng)先節(jié)約照明所產(chǎn)生的電能消耗，為此要選擇適合的燈具，采用最合理的照明設(shè)計方案。

（1）合理選擇燈具

根據(jù)工作場所的不同，選擇不同種類的高效光源。熒光燈或小功率高壓鈉燈等高效光源一般在室內(nèi)場所使用，而金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等高光強氣體放電燈一般則在高大空間和室外場所中使用，但是這兩種燈有大量的無功消耗，因此必須安裝電容器。具有高直射光通率、良好控光性能，較高反射或透射系數(shù)、配光特性穩(wěn)定等特點的高效燈具應(yīng)被優(yōu)先選擇，為獲得更好地效能，燈具的布局可以采用非對稱光分布，減弱工作區(qū)反射眩光，進(jìn)而改善視覺條件，也可采用具有變質(zhì)速度較慢特點的玻璃、搪瓷等材料制成的帶有燈罩的燈具，從而降低光能衰減率。熒光燈燈具只有在開敞式不低于75％ ，透明保護(hù)罩不低于65％ ，磨砂或棱鏡保護(hù)罩不低于55％，格柵不低于60％的情況下可以獲得較高的效能，而高強度氣體放電燈燈具則是在開敞式不低于75％，格柵或透光罩不低于60％的狀態(tài)下就可達(dá)到較高的效能。

（2）自然光和人工照明在設(shè)計照明方案的運用

為更好的節(jié)約用電，應(yīng)充分利用自然光，當(dāng)以自然光為主的白天，自然光一旦不足要及時用人工照明補充。自然光始終隨著時間不斷變化，因此在照明方案中應(yīng)充分的考慮這一點，采用分組分片的方式管理燈具的開與關(guān)。合理控制每個開關(guān)管理燈具的數(shù)量尤為重要，尤其是當(dāng)場所面積過大的時候，設(shè)計照明方案時必須注重合理劃分區(qū)域，分區(qū)域控制，增強照明分支回路的管理，假如每個開關(guān)管理大量的燈具，不僅不利于管理還會增加電能的消耗。為避免浪費用電現(xiàn)象的出現(xiàn)，防止白天亮燈，可在室外照明系統(tǒng)中采用光電控制器代替照明開關(guān)。

三、結(jié)論

近些年來，能源短缺、環(huán)境惡化這一系列的問題一直困擾著世界各國，為此節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境已將成為全世界做關(guān)注的熱點話題。而熱電聯(lián)產(chǎn)是一種具有供熱量大、供熱參數(shù)高、供熱范圍廣、節(jié)能量多等優(yōu)勢的供熱方式，同時此種供熱方式還能夠有效的實現(xiàn)節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境。熱電聯(lián)產(chǎn)工程中電氣系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計更是尤為重要，本文針對熱電聯(lián)產(chǎn)工程中的電氣節(jié)能設(shè)計提出了如下的熱電聯(lián)產(chǎn)電氣節(jié)能措施：首先詳細(xì)敘述了電氣主接線的優(yōu)化；其次探討了廠用設(shè)備的選型，包括合理選擇廠用變壓器的容量及臺數(shù)及合理選擇電動機(jī)及其控制設(shè)備；最后研究并分析了燈具及布燈方案的選擇，提出了合理選擇燈具及自然光和人工照明在設(shè)計照明方案的運用方案等措施。在熱電聯(lián)產(chǎn)工程中的電氣節(jié)能設(shè)計工作中應(yīng)始終堅持節(jié)能降耗作為一項重要指導(dǎo)原則，深入探討如何有效節(jié)能降耗，并且積極的實施各項節(jié)能降耗方案措施，不斷推進(jìn)電氣節(jié)能技術(shù)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉建強,王巖,高春旭. 北方某省熱電聯(lián)產(chǎn)節(jié)能減排審計案例分析[J]. 應(yīng)用能源技術(shù). 2011(11)

[2] 李永霞. 合理布局降低線路損耗[J]. 科技資訊. 2006(32)

[3] 林映坤. 熱電廠電氣節(jié)能設(shè)計[J]. 企業(yè)科技與發(fā)展. 2009(16)