杜健
大唐武安发电有限公司 河北省邯郸市 056000
摘要：火电厂热能动力是指在火电发电厂厂用电系统发电做功过程中所产生的大量热能进行转化作为发电的动力来源之一。本文结合当前的火电厂热能动力技术对发电厂厂用电系统如何进行改进和完善进行了相应的分析，并提出了相关的参考意见，具有一定的现实意义和社会意义。
关键词：火电厂；热能；动力；生产经营
火电厂热能动力转换是指火电厂将运输到至发电装置设备的热能势能转化为电力发动的动能或在高温条件下产生的高压势能，通过转换做功的方式来实现发电。而电力供应需求作为我国不断持续的经济发展动力基础以及老百姓、居民等日常生活的根本来源和保障。电力行业相关的制度改革和创新是影响国家经济良性循环发展以及人们物质生活水平的关键因素，甚至将间接导致电力行业出现大规模的范围改革和基建应用。而火电发电厂厂用电系统、热能动力转换以及生产经营作为提供电力来源的重要渠道，对其进行改革的目的是促进电力相关行业的正常发展,提高国家电网系统的运行效率,实现对电力相关资源的最优配置。
一、火电厂热能动力系统在电力系统中的应用
火电厂热能动力系统通过国家建立的多级电网向各级地方传输电力资源，近年来，随着我国的电力系统的不断升级，热能动力系统也在不断升级的过程中提高了电力传输效率、电力使用效率并，有效的降低了无效功率。然而在实际的火电厂热能动力发电传输过程中所产生的的大量无效率做功也给当前的发电厂厂用电系统带来了较大的负荷。火电厂热能动力转换是在发电厂厂用电系统应用中较为广泛的一种有效减少无功的方式方法。在当前的发电厂厂用电系统，由于受到很大不同原因的限制，导致在实际的发电传输过程中的无功消耗较大。火电厂热能动力系统在当前电力系统中的应用具体如下：
（一）、火电厂热能动力系统用电负荷管理
对于我国国内的火电厂热能动力系统而言，大部分的厂用电都是来源于国家电网，对于发电厂自身的用电负荷管理上还存在着不足。我国的国家电网对发电厂厂用电系统用电负荷管理的一般要求是无功补偿功率因数必须达到0.89-0.95，否则会因无功功率补偿未能达到国家标准而被处于相关的罚款，无功补偿功率因数越高意味着发电厂厂用电系统的负荷管理越好、负荷处理效率越高。[ 贾涵. 无功功率补偿在发电厂厂用电系统的应用[J]. 华电技术, 2016, 38(003):50-51.]随着我国国家电网相关制度和处罚政策的出台，对于很多发电厂的用电系统负荷管理效率也开始逐渐提高。对于很多发电厂厂用电系统而言，其无功补偿功率因数往往还在0.8-0.9之间徘徊，这距离国家所要求的功率因数要求相差还比较远。对于发电厂厂用电系统的负荷管理而言，火电厂热能动力系统是必不可少且十分关键的因素之一。用电负荷管理在当前的部分火电厂热能动力系统中应用还不够完善，导致在实际的发电厂系统耗能较大，负荷管理较为缺失。
（二）、火电厂热能动力系统系统发电损耗功率
对于火电厂热能动力系统发电损耗功率的分析可以通过具体的实例来进行说明。由于在实际的火电厂热能动力系统发电损耗过程中的电力传输会存在着一定的差异性，因此，需要将火电厂热能动力系统发电损耗功率计算方式进行统一化测算。
根据电路测算分析可以得出： 一台大型机组对应的所产生的热能动力消耗为280.65 Mvar，如果功率因数提高到0.89，对应无功功率为145.5Mvar,在此过程中所应该需要补偿的无功功率不少于800Mvar。以一台8000MW的大型机组为例,其厂用电系统耗能约占10%,即800MW,则该大型机组的无功功耗为0.78。首先,由于高压线路充电功率很大，如220-500 KV不等对的线路的典型充电功率分别有范围130-1300kvar/km，在实际的操作过程中容易产生较大的变数。其次，对于大型的火电厂热能动力系统发电损耗而言，这些损耗和实际带来的经济效益是不成正比的。也就是在实际的发电过程中，往往会进行更大功率的消耗，但是实际产生的经济效益却较少。
（三）、用电峰谷差价在火电厂中的应用
对于很多地方性用电发电来说，峰谷差价的应用是合理进行发电的必要条件。但在很多火电厂实施用电峰谷差价的过程中所产生的问题仍然比较明显。
这就意味着在当前的电力系统中的火电厂厂用电系统还存在着较大程度上的差异，在技术手段、用电调整以及相关发电功率上具有突出性的问题。火电厂中在实际应用过程中必然会有电磁场方面的因素影响。电气设备在运转中，电力与设备内部共存的磁场会产生较为明显的电磁场效应。这种电磁场效应首先会在传递过程中对电气自动化设备的电流传输造成一定的影响，对电流的实际控制带来了较大的难度。其次，电磁场的产生也会导致设备在振幅、能量、方向上进行一定的变化，这些变化都会在设备的运作中起到消极负面的影响。从而影响实际用电峰谷差价的波动。
二、火电厂热能动力在生产经营方面的应用优势
（一）、减少火电发电电压压差所导致的无功损耗
解决火电厂热能动力设计难题是减少火电厂发电电压压差所导致的无功损耗的关键。当前发电厂厂用电系统的市场上，各种设备设施在设计配置上往往只是换汤不换药，设计上还在沿用较为落后的方案，这导致在无功功率补偿中所出现的相关问题较多。如对于市面上相当多的电力设备来说，在设计上应该提高设备对于耗电装置的效率，在此基础上对于设备原有的不必要的设计可以进行适当的减少，以节能减耗为主。提高设备在原有基础上的稳定性，加强安全性的控制。既要能够保留原有合理有效的设计，又要做到大胆创新、另辟蹊径，这样才能减少发电电压压差所导致的无功损耗，在实际操作运用中提升效率。
（二）、无功功率自动补偿提升火电发电用电效率
加强火电厂热能动力发电机械设备的控制。自动化机械设备的震动控制也是提高提升发电用电效率的必要措施。对于设备的震动控制，一方面可以加强电气自动化设备在运转过程中的稳定性，另一方面，设备的震动控制对于设备元器件的保持和维护会起到较好的保护作用。在火电热能动力相关设备的降温散热上，可以采用加装降温设备对机器设备的外表进行温度控制以实现降温的作用。此外还可以在电气设备内部对于产生的热能进行有效导出，并将多余的热能进行回收利用于发电厂用电系统的其他地方，做到一次产能多次利用的效果。
（三）、动态差值补偿综合提升火电发电应用指标
动态差值补偿是指应用综合性的火电发电检测功耗指标来检测发电过程中产生的干扰。发电应用设备的电磁场效应是设备在运转中产生的较为明显的外界干扰。对于这种情况，一方面，可以通过加压导电的方式对设备内部进行合理的电流控制和磁场效应控制；另一方面，对于难以控制电磁场可以在装置内部加装有关电磁消除设施的装置，或者以电磁驱动为核心装置，对产生的电磁场加以合理利用，起到电气驱动为主、电磁驱动为辅的作用。这样既有效减少了外界的干扰，又能够对产生的干扰能量加以利用。在装置设备的驱动运转中要做到减少外界干扰的同时，提升电气自动化设备的运转效率。
三、结束语
综上所述，目前火电发电厂厂用电系统改革的重点是实现发电厂和供电商相分离，通过各发电单位和企业进行合理竞争的方式来打破传统的电力行业垄断的现象，并通过市场管理竞争机制促进电力相关行业向着更加科学、合理、有效的方向进行发展。此外，在结合火电厂热能动力转换系统的基础上，将生产经营的管理模式、管理理念以及管理方式进行改革和创新，从而在有效提升火电厂发电效率的同时实现经济效益最大化，才是火电厂生产经营的最大目标。
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