熱電聯產工程中的電氣節能設計分析
750001 寧夏電投西夏熱電有限公司 張蕾
摘要：熱電聯產是一種不僅僅能滿足工業用汽，還能滿足民用采暖和熱水供應的供熱方式，並能夠有效的實現節約能源和保護環境工程措施。本文針對熱電聯產工程中電氣係統的節能設計，分別從電氣主接線，廠用設備選型和燈具及布燈方案這三個方麵分別做了詳細的敘述。
關鍵詞：熱電聯產電氣節能
在全球快速發展經濟的同時，也麵臨著能源短缺、環境惡化這一係列的問題，為此各國都在研究如何節能減排，更好地保護環境。熱電聯產是一種不僅僅能滿足工業用汽，還能滿足民用采暖和熱水供應的供熱方式，具有供熱量大、供熱參數高、供熱範圍廣、節能量多的特點，並能夠有效的實現節約能源和保護環境。在熱電聯產工程中采用電氣節能設計，不僅能緩解能源短缺、降低運行成本，同時還能提高經濟效益。
一、熱電聯產的特點
熱電聯產是既產電又產熱的先進能源利用形式，相比於小鍋爐、火電廠，其環境效益和社會效益非常巨大。
1 改善環境
分散供熱的小鍋爐一般是單台容量小、煙囪低、熱效率低、除塵效果差，有的小鍋爐甚至無正規的除塵設備。而熱電廠的鍋爐容量大、熱效率高、煙囪高、除塵效率高。由於熱電聯產節省大量燃料，鍋爐容量大，熱效率高，除塵效果好並能高空排放，故能有效地改善環境，提高空氣質量。
2節約城市用地
工業企業中的鍋爐房連同煤場、灰場要占用比較大的麵積，對上海、天津這樣的老工業城市，有的連擴建一台鍋爐的地方都很緊張，因而想盡快實現熱電聯產集中供熱，為城建建設節約了寶貴的土地。
3提高供熱質量
分散小鍋爐房由於設備條件限製和煤質變化，不易保證供熱質量，壓力和溫度的波動會影響工藝生產。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運行，穩定可靠供熱質量高，深受用戶歡迎。
二、熱電聯產電氣節能措施
1電氣主接線的優化
在合理利用有限資源設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。設電氣主接線的設計一定簡潔，減少短路電流，並以物美價廉作為挑選電器設備的標準。總之，為了運行及節約二次設備和電纜投資，不僅要減少設備投資及占地麵積，還要注意降低控製及保護的複雜性。
2廠用設備的選型
依據熱電聯產工程中廠用電率的高低，可以衡量熱電聯產工程的運行成本。因此在熱電聯產工程中的電氣節能設計中應合理選擇廠用設備，降低損耗，從而降低廠用電率。
1）廠用變壓器的容量及台數的合理化選擇
采用幹式電力變壓器不僅能減少廠用變壓器的設計容量及安裝空間，還能降低運行維護費用，因為其負荷能力較強，且沒有火災、爆炸、汙染等這一類的問題。為使變壓器的狀態始終處於節能經濟運行中，並降低廠用變壓器的電能損耗，合理分配供電區域和廠用電負荷，依據實際情況選擇合適的廠用變壓器容量，適當減少廠用變壓器台數。
2）選擇電動機及其控製設備的原則
電氣節能設計的重要工作之一就是降低電動機的損耗，因為在廠用電係統中采用大量電動機的熱電聯產工程的耗電量占有很大比例。
（1）合理選擇電動機的電壓等級
由於不同容量的電動機的運行電壓也不同，為確保電動機的經濟運行，應合理選擇電動機的電壓等級。電動機的電壓等級由電動機的額定功率決定高壓（10kV或6kV）供電的對象一般是大於等於200kW的電動機，而采用低壓（380V）供電的一般是小於200kW的電動機，為此要合理選擇電動機的電壓等級。
（2）選擇電動機的啟動形式和其控製設備的原則
一般在起動的時候，電動機產生較大的電流，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的啟動形式及其控製設備降低起動電流。可采用以下幾種方式減少電能消耗，如：通過接觸器改變接線方式，采用星形接法起動、為了讓電動機可以再超負荷的狀態下正常起動，在啟動過程中采用降壓方式來過渡到正常工作狀態，即使用軟起動器方式，另外，還可以使用高效的可調速驅動係統的運行方式，這樣在機組變負荷的模式下，也可代常規的定速驅動係統模式。
交流電機、可以變頻變壓的靜止變頻裝置及其控製電路等構成了交流電機變頻調速係統。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中的頻率交流電轉化成直流電的整流器，其使用逆變器將不同電網中頻率轉變為交流電，最終合理地控製了電動機的轉速。變頻器的價格雖然高但能夠有效節約電能，電廠中負荷變化較大和低負荷運行的電力拖動設備都可采用這一設備，節約電能，幾年內節省的電費也足夠收回投資設備的費用。因為交—直—交變頻類型的靜止變頻裝置可以通過軟件控製能滿足電機調速對不同負荷特性的要求,也可以通過軟起動減少對電網的擾動，具有調速範圍大，高平滑性，高效率，有效節電，準確調速，控製靈活的優勢，同時還具備防止電機過熱、過流、過載、過壓、欠壓等保護功能。
3燈具及布燈方案的選擇
電氣節能設計中的重要內容之一就是降低因為照明產生的電能損耗。現階段廠用電量中照明所消耗的電量占有較大的比例，要節約廠用電量，就應先節約照明所產生的電能消耗，為此要選擇適合的燈具，采用最合理的照明設計方案。
（1）合理選擇燈具
根據工作場所的不同，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，較高反射或透射係數、配光特性穩定等特點的高效燈具應被優先選擇，為獲得更好地效能，燈具的布局可以采用非對稱光分布，減弱工作區反射眩光，進而改善視覺條件，也可采用具有變質速度較慢特點的玻璃、搪瓷等材料製成的帶有燈罩的燈具，從而降低光能衰減率。熒光燈燈具隻有在開敞式不低於75％ ，透明保護罩不低於65％ ，磨砂或棱鏡保護罩不低於55％，格柵不低於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於75％，格柵或透光罩不低於60％的狀態下就可達到較高的效能。
（2）自然光和人工照明在設計照明方案的運用
為更好的節約用電，應充分利用自然光，當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。合理控製每個開關管理燈具的數量尤為重要，尤其是當場所麵積過大的時候，設計照明方案時必須注重合理劃分區域，分區域控製，增強照明分支回路的管理，假如每個開關管理大量的燈具，不僅不利於管理還會增加電能的消耗。為避免浪費用電現象的出現，防止白天亮燈，可在室外照明係統中采用光電控製器代替照明開關。
三、結論
近些年來，能源短缺、環境惡化這一係列的問題一直困擾著世界各國，為此節能減排，保護環境已將成為全世界做關注的熱點話題。而熱電聯產是一種具有供熱量大、供熱參數高、供熱範圍廣、節能量多等優勢的供熱方式，同時此種供熱方式還能夠有效的實現節約能源和保護環境。熱電聯產工程中電氣係統的節能設計更是尤為重要，本文針對熱電聯產工程中的電氣節能設計提出了如下的熱電聯產電氣節能措施：首先詳細敘述了電氣主接線的優化；其次探討了廠用設備的選型，包括合理選擇廠用變壓器的容量及台數及合理選擇電動機及其控製設備；最後研究並03manbetx 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計照明方案的運用方案等措施。在熱電聯產工程中的電氣節能設計工作中應始終堅持節能降耗作為一項重要指導原則，深入探討如何有效節能降耗，並且積極的實施各項節能降耗方案措施，不斷推進電氣節能技術的發展。
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