火电厂热工自动化设计中的节能减排研究

火电厂热工自动化设计中的节能减排研究

梁鹤

（宁夏宁鲁煤电有限责任公司灵州电厂751400）

摘要：作为能源消耗和能源供应工作的火力热电厂，进行节能减排的工作具有重大意义。可以实践使用一些新型的节能减排技术，更可以作为一个示范为其他行业进行节能减排工作提供理论支持和实践指导。作为火电厂控制系统的核心过程，热工自动化设计的优化在进行火电厂的节能减排工作中十分重要。

关键词：火电厂；热工自动化设计；节能减排

引言

随着社会科学技术的不断开展，自动化、智能化现已被广泛应用于电力生产的集中控制中，在确保生产效率的一起也确保了整个体系的运转安全。目前，火电工程现已逐渐向自动化方向开展，因此，电厂对热控体系的依赖性和实用性也在逐渐加深。怎样保证热控保护装置的正常运转，对保持电力生产工作的安全运转有非常重要的意义。

1火电厂热工自动化设计中的节能减排要点

1.1强化系统安全性的设计

所有的设计优化都必须在保障系统安全平稳运行的前提下进行。为了保障系统的安全运行，需要对发电机组进行联锁保护设计。主要包括适用于正常运转的逻辑设计和出现特殊情况的应急保护设计。这样两者结合可以减少系统运行过程中出现故障的频率，保障系统可以长时间的平稳运行。比如，在进行超驰控制设计的过程中对闭环回路的参数进行检测，当满足系统预定的参数的时候就可以直接对系统的故障进行处理，避免系统控制过程中的恶化。通过设计系统安全保证的改进，可以减少故障发生的频率。根据平时的统计可知，机组发生一次故障会造成至少8小时的停机，相对正常运转，发电量减少了300多万度（kW*h）而一次系统重启需要付出20吨燃油和4小时运转时间的代价。综合可知，一旦出现故障停机就会造成巨大的经济损失。降低了故障发生频率之后，可以极大降低这些经济损失。

1.2提升节能减排技术的整体可靠性

为了实现火电厂的节能减排目标，还需要相关技术支撑，设计人员要掌握火电厂低负荷运行状态，不断提升等离子电火的安全性能，有效实现环境保护和节能减排的目标。设计人员要适当加快脱硫速度，加强单元机组的控制融合，脱硫系统中的吸收塔超温保护要纳入热工自动化系统设计中，注重脱硫浆液的制备、脱硫废水处理等功能模块的设计工作。获取主蒸汽流量数据，为电机组的运行及过程控制提供必要的数据信息，提升设备的稳定性和安全性。

1.3对机组负荷进行经济合理的分配

以前火电厂与国家电网属于一个系统，整体一起运营。对电厂机组负荷进行控制的设计主要是采用AGC的方式，这种方式采用硬接线把电厂控制终端与机组终端一对一连接。只能保证电网安全和单个机组负荷的一种平衡，无法对各个机组负荷的分配进行更加经济合理的设计。新的阶段国家对电力系统进行改革，将发电厂和国家电网进行拆分改革。在国家电网发出调度指令的时候不再是针对单独的某一个发电机组，而是针对某个定向的发电厂。这样电厂可以对内部的各个机组的负荷进行更加经济合理的分配，保障整个发电厂运行的经济合理。

1.4实现过程仪表控制

随着火电厂中DCS系统的广泛应用，常规控制仪器应用单位逐渐缩小。当前，发电厂一些大型机组上的仪器数量不断较少。在未来的一段时期，借助FB会大大增加智能器及智能变送器的应用率，为各种仪器安全、稳定运行创造良好条件，即，可在不影响设备正常工作的条件下，实现对设备异常的检测，及时反映给管理人员，使其采取针对性措施加以解决。同时，当前人们的环保意识不断提高，各个生产领域越来越注重环保，火电厂生产中难免产生一些对环境不利的物质，因此，环境监测仪器在火电中的应用比例不断增加，不过就当前来看，这些仪表价格较为昂贵，对火力发电厂而言是不小的投入，而且这些仪器的维护难度较大，因此，我国应注重火电厂中环境监测仪表的研究，不断进行技术攻关，研制适合我国火电厂生产的环境监测仪表，降低这些仪表的应用成本，提高火电厂有害物质排放量，促进火电厂长远、可持续发展。

2优化火电厂热控保护技术

2.1热控控制逻辑优化

热控操控逻辑优化的目的在于最大程度的完成对热控维护进程的维护，防止其受电磁场等外界因素的搅扰，然后使其功用可以非常好的完成。热控维护体系中，如喷水减温体系的主动投入需求温度的测量，而温度的测量则需求信号的支撑，受外界环境影响，如该信号周围存在电磁场，其测量的准确度必定会受到影响，关于热控维护可靠性会产生影响，加强对热控操控逻辑的优化，可以有效的进步体系的容错性，因而也就可以减轻外界环境对其自身的影响。容错逻辑的设计应具有针对性，在体系的运转进程中，发作问题概率较高的设备是首要方针，工作人员要对其进行全部体系的设计，以使其可以到达热控维护的技术标准，为发电进程的顺利完成供给保障。无扰切换逻辑的优化相同归于热控维护技术在火力发电厂使用的首要体现。采用该优化方法，可以使负荷状况得到调整，将最高与最低负荷均操控在合理范围内，同时依据机组运转的具体状况，对其进行合理的调整，这可以使机组负荷坚持平稳，因而其运转进程也会相对平稳，热量波动的问题便不会发作。

2.2热工测量

流量测量：进行热工的主动化测量中应当运用标准的器材或是外表，削减因设备原因所造成的流量测量时的发生的误差，关于精准度进行进步，遵从差压的原理对流量危险问题进行消除。压力测量：关于压力测量的部进行控制时大家需要对其应变的原理进行遵从，与传感器结合运用，关于热工检测中的压力测量进行合理的分配与运用。温度测量：进行温度测量中其热工主动技能的主控对象是其传感器，依据热工体系中的实践对温度测量进行执行，保证测温功能的可靠性。液位测量：传感器的挑选能够清准对火力发电厂中的液位改变进行精准的计量。

2.3改善与创新

为确保电厂热工自动化技术的稳步发展，提升和创新其水平是关键问题。下面从三个方面来讲解了改善和创新热工自动化技术的方法。第一，为使电厂热工自动化技术得到优化，使其能够正常运行和发展，引进一些相关的国内外先进控制软件是必不可少的，以此使热工自动化技术在先进软件的帮助下，能达到更高的水平和效率。第二，为了能够使热工自动化得到集成化发展，使其运行状态能够在全面监控的条件下实施，所以增强单元控制是十分关键。因为增强单元控制能够改变以往的电子元件的控制形式，从而提升电厂热工自动化运行效率。第三，为了使热工自动化技术能够得出长远的发展，创新其技术尤为重要。因此智能化单元机组是关键问题。所以，在热工自动化水平提升过程中，将功能性仪表与热工自动化技术结合起来以实现其智能化，将其特点展现出来，是现如今的重要问题。

2.4提高其可研究性

由于热控系统中会偶有跳闸情况的出现，是因为其保护系统误动作而引发机组的跳闸。同时也由于管理人员在检验和维护上经验不足，所以为了减少这种情况的出现，提高热控系统的软件性能与质量，保护其信号的取信形式、配置以及连锁信号的定值与时间延迟设置，使其逻辑的完善性与科学性得到控制，从而使热工自动化技术水平的可研究性提高，使其水平得到提高。

2.5应用自律分布式系统

众所周知，火电厂包括很多子系统以及各种类型的设备，为降低某各系统或设备异常给整个系统的运行造成不利影响，可应用自律式分布式系统，实现对系统与设备的协调与控制。即，当其中的子系统发生故障时，可借助冗余设备实现对系统的保护，保证系统仍能正常工作。同时，根据系统运行参数的变化，部分系统可实现对自身工作状态的调整，确保系统间各运行参数及状态更好的匹配。

当前DCS系统主要包括水平分布与层次分布两种类型，但两种类型均存在一些不足：例如，对层次分布类型而言，当上位子系统出现故障时，下位子系统无法进行自我调节；对水平分布类型而言，当其

中的子系统发生故障，尽管不会给其他子系统运行造成影响，不过子系统无法实现数据之间的交换，控制性能较弱。而自律分布式系统在控制及协调性方面优势明显，促进热工自动化控制水平及效率的进一步提升，成为火电厂热工自动化系统未来主要发展方向。

结束语

火电厂系统的复杂性导致了热工自动化设计时与节能减排相关的因素也是多种多样。设计人员在进行系统设计的时候要充分考虑各个方面的因素，尽可能实现节能减排，实现可持续发展。

参考文献

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