节能减排(设计篇)

马达加斯加ANDEKALEKA电站节能减排措施

（设计部分）

1.机组选型及辅助设备系统设计

（1）水轮发电机组

为更好的节能降耗，提高电站的经济效率，在水轮发电机组设备选型方面考虑如下措施：

1）根据本电站的运行水头范围和特点，选用效率高，单位转速高、稳定性好的混流式水轮机。

2）要求厂家根据本电站运行条件，通过CFD设计和模型试验，研发效率高的水轮机。在机组招标文件中规定原型水轮机的最高效率不低于93.5%。

3）水轮机采用合理的结构设计，转轮采用不锈钢材料制造，以保证机组安全稳定运行，确保不因机组检修弃水而损失电能。

4）发电机采用合理的结构设计和通风设计，提高发电机的整体效率，保证发电机的额定效率不低于96.0%。具体措施如下：

①定子铁心冲片采用高导磁、低损耗、无时效，机械性能优质的冷扎薄硅钢片制成，从而有效减小铁心损失，以提高效率。

②采用先进软件对通风系统进行优化设计。在保证风量具有一定裕度条件下，适当减小风量，以降低风损。

③采用先进软件对推力轴承进行优化设计。在保证轴承安全可靠稳定运行条件下，力求推力轴承小型化，以减小摩擦损耗。

6）发电机制动器的制动块采用摩擦系数大，基本无粉尘的非石棉聚合树脂材料，减少电动吸尘装置的耗电量。

7）水轮发电机组所有冷却器的材料均采用热交换效率高的材料，以减少冷却水量，达到节水节能目的。

8）机组油压装置油泵、水轮机机坑排水泵、发电机转子顶起高压油泵均选用效率高的优质产品，以节省电能。

9）机组导轴承采用自润滑、分块、可调、油浸的巴氏合金瓦，发电机推力

轴承优先采用弹性金属塑料瓦，以减小摩擦损失，保证机组高效安全稳定运行。

（2）水力机械辅助设备系统

为节能降耗，在水力机械辅助设备系统设计中采用下列措施。

1）机组技术供水采用单机单元水泵供水方式，减少电能消耗。

2）机组检修及渗漏排水系统的节能措施：

①排水系统选用高效率的潜水排污泵。

②厂房渗漏排水在球阀层以上部分采用自流排水直接排至尾水渠，技术供水层设置两台潜水排污泵将集水排至尾水渠，以减少电能消耗。

3）透平油系统选用油处理效率高的透平油专用过滤机和精密过滤机。绝缘油系统紧设置机旁过滤，选用油处理效率高的移动式高真空净油机。两系统均不选用过去常用的效率较低的压力滤油机和耗电较大的滤纸烘箱，以达到节省电能的目的。

4）厂内低压气系统的机组制动和工业用气等用户分开设计，并选用高效率的双螺杆空压机，中压气系统选用容积效率高、电动机效率高的往复式空压机。

5）主厂房装设1台70t/5t的单小车桥机。在设备安装和检修过程中，可根据不同起吊重量确定使用不同的起升机构，以避免“大马拉小车”的情况。桥机的起升机构和运行机构均配置高效率的电动机，以减少电能消耗。

2 电气及照明

（1）设计原则

电气及照明的节能降耗设计主要遵循以下原则：

1）遵循国家法律法规及有关设计标准的规定，满足有关节能规划和节能措施的要求。

2）在工程设计中贯彻节能降耗设计思想，通过技术经济能源环境等综合分析比较论证，选择设计方案。

3）根据工程特点，分析能耗指标，明确节能目标，落实节能措施。

4）采用节能新技术和新工艺，对落后的耗能过高的产品、设备实行淘汰制度。

（2）综合考虑优化选择主变压器参数

根据电气主接线方案，电站主变压器额定容量应与所连接的水轮发电机额定

容量相匹配，故选择额定容量为41000MVA的1台主变压器，额定电压为121±2×2.5%/10.5kV。根据电站的地理位置及运输条件，主变压器按三相、双卷、强迫油循环自冷、无载调压升压变压器选型。

根据电站短路电流计算结果，电站发电机侧短路电流较大。设备选择时，在满足短路电流限制又不增加发电机电压设备造价的前提下，尽量选用短路阻抗较低的主变压器，以降低损耗、减少不必要的能源浪费。

另外，随着变压器生产制造工艺和水平的不断提高，变压器的性能得到改善，选择低损耗的变压器会带来更多的能源效益。分析水电站运行特点，电站主变压器大部分时间内实际负载低于额定容量，在变压器效率一定的情况下，选择适当的变压器空载损耗和负载损耗数值可进一步降低运行损耗。因此，本项目在相关标准规定的变压器参数基础上，结合本水电站的实际情况，选择较大的负载损耗与空载损耗比值，将有利于减少总损耗，从而到达进一步降低损耗的目的。

（3）合理选择厂用变压器电压等级及容量、选用低损耗变压器

根据《水力发电厂厂用电设计规程》（DL／T 5164—2002）的规定，本项目对厂用电各类负荷进行分类，并对其运行方式分别分析统计，按照负荷统计法计算厂用电最大计算负荷。厂用与大坝用电变压器容量的选择和校验也严格按照规程要求进行。

由于本电站属较重要的中型电站，对厂用电供电的可靠性要求比较高，根据规范要求，装设两台互为备用的厂用电电源变压器时，每台厂用电变压器的额定容量应满足所有I、Ⅱ类负荷或短时满足厂用电最大负荷的需要。正常运行情况时，厂用变压器在大多数工况条件下不能满载运行，因此，本项目在满足厂用电最大负荷需要的前提下，尽量优化厂用变压器的运行方式。同时为了节省不必要的能源浪费，在选择厂用变压器时，综合考虑现有规程规范要求及最新产品的性能参数，尽可能选择低损耗新型变压器，降低厂用变压器实际运行损耗。（4）合理配置，降低照明系统损耗

随着近年来应急电源系统（EPS）的技术日渐成熟，与传统的采用交直流切换供电方式相比，既可降低投资成本和故障率，又可减少运行损耗，因此电站事故照明电源采用应急电源系统（EPS）。

由于白炽灯光色好、制造安装简单、一次性投资低，尤其对要求频繁操作、

防止频闪效应的场所是必不可少的光源，但白炽灯类型的光源损耗大、效率低。根据《水力发电厂照明设计规范》（DL/T 5140—2001）要求，除在电站内颜色识别、视觉效果要求高的场所仍采用白炽灯外，其它场所均尽可能选用高效节能光源产品。

为了达到合理利用光通量和减少电能损耗的目的，在选择照明器上也从光分布的要求上进行考虑，尽可能选用高效灯具。另外，在照明器的控制系统中，采用智能节电控制装置，如定时自动型、光感控制型等装置，以达到节电的目的。

3 电站厂房采暖通风系统节能降耗措施

选择效率高、低噪声的通风及采暖设备，杜绝无效能耗。通风机采取变频或不定时的运行方式，尽量减少运行能耗。

4 生活给排水能耗措施

所有卫生洁具均采用节水型，污水处理设备的鼓风机及潜水泵均选择效率高的设备，杜绝无效能耗。