浅析火电厂热工自动化设计中节能减排刘德明

浅析火电厂热工自动化设计中节能减排刘德明

刘德明

（通辽霍林河坑口发电有限责任公司内蒙古霍林郭勒市029200）

摘要：我国目前大力提倡节能减排，减少能源浪费，促进可持续发展。作为电力供应的主体，火力发电厂在运行过程中难免会产生一定浪费，因此在对火力发电厂热工自动化设计中应该切实贯彻节能减排思想，缓解我国目前能源紧张的问题。本文对在火力发电厂热工自动化设计时如何贯彻落实节能减排思想进行浅要分析，希望能为同行提供一点帮助。

关键词：火电厂；热工；设计；节能减排

一、优化热力系统的设计

1.1采用优化控制软件

在火电厂的运行过程中，因为使用煤炭而产生的废气、废渣排放量是非常庞大的。在火电厂主机运行的过程中，如果能够借助先进的技术改进协调系统，即使只提前1s的调节时间，提高1个单位的控制精度，从各个细节上降低机组煤耗，减少煤炭能源的使用量，都会进一步减少废气、废渣的排放量。实践证明，在火电厂运行过程中，利用先进技术优化协调系统，可以有效调节CFB锅炉的热力系统。如果能够在运行协调过程中提高火电厂主锅炉的技术指标，对提升发电机组的效率、降低耗煤量、减少污染物的排放量有非常重要的作用。因此，在设计火电厂的热力系统时，要将先进的控制技术融入设计理念中，把先进的算法软件加入协调系统中，以提高火电厂的运行效率。

1.2实行机组负荷经济分配

在火力发电厂的运行过程中，传统的自动发电控制要求电网调度、控制各台单位机组的直接目标负荷，主要的实现方式是利用单独接线的方式把电厂端的机组DCS与远程终端连接起来，实行实时监控。在电厂的运行活动中，之所以要采用这种控制方式，主要是出于保护电网供电和电厂发电安全的目的，这对电厂节能减排工作的进行并没有明显的帮助。随着电力领域内部改革的深入，厂网分开经营，传统自动发电控制已经没有了继续存在的必要。这时，电厂应该借助这个机会，从节能减排的角度出发，建立自己的自动发电控制系统，并将这一系统与现代化厂级监控信息系统结合起来，既监控了发电厂内部的发电活动，又保证了电厂与上级电网之间的有效联系。

二、节能减排新技术的应用

2.1?等离子点火技术

等离子点火技术因其具有较好的环保特性以及技术优越性，因此在我国火力发电厂具有十分广泛的应用。一般来说，煤炭质量的好坏对点火系统会产生直接影响，较好的煤炭容易点火，而贫煤、褐煤和烟煤等相对劣质的煤炭不容易点火。等离子点火技术利用等离子发生器可以有效实现点火，等离子发生器的功率随时可以调节，无论是贫煤、褐煤还是烟煤，利用等离子点火技术都可以被很轻松点燃。因此，等离子点火技术可以有效提高火电厂的运行效率，提高煤炭的利用效率，减少浪费，有利于节能减排。等离子点火系统采用具有耐高温、易导电、不易被氧化的高性能合金材料，该材料便于更换，方便维护，因此可以有效节约费用，有利于企业的经济效益。

2.2?脱硫、脱硝技术

烟气石灰石湿法脱硫在我国火力发电厂具有十分广泛的应用，然而该脱硫技术存在一定局限性。从节能减排的角度考虑，脱硫系统和火力发电厂控制系统的联系不够密切，如果不能实现人工实时控制，二者之间就不能实现实时的信息交互，不利于对火电厂的总体控制，也不利于对有害排放物的脱硫。火力发电厂产生的污染物除了含硫较高外，很多污染物也含有较高的硝元素，对环境造成一定污染。因此，火力发电厂应该采用先进的脱硫、脱硝技术，加强对污染物的治理，这样才能有效促进节能减排，减少环境污染。目前来说，尿素法对于火力发电厂污染物脱硝具有明显的作用，应该大力推荐此法在节能减排中的运用。

2.3?变频控制技术

变频控制技术可以对电厂运行设备的频率进行有效控制，从而优化资源配置，促进节能减排。由此可见，变频控制技术可以有效降低火力发电厂的煤炭资源消耗，从而保障电厂的经济运行，促进节能减排。变频控制技术的另一大优势在于可以有效促进火电厂的稳定运行，火电厂电力发电是一项复杂的过程，需要各个环节设备的密切配合，而变频控制技术可以有效提高电厂辅机的数字化水平和控制精度，因而对发电过程实现有效的控制。变频控制技术可以根据电厂的实际情况，对电厂辅机的状态进行调整，从而保障火力发电厂的安全稳定运行，从而有利于实现节能减排。

三、火电厂热工自动化设计中的节能减排策略

3.1提升系统的经济性

第一，采用优化软件，现阶段，市场上出现了很多优化软件，亟需进行理顺与评审，通过对先进实用、合理有效的优化软件的应用，如模糊算法和人工神经网络等，可起到改善热力系统控制回路的工作特性，而针对传统PID控制实施有效的改造，还可达到大幅提升机组运行经济合理性的目的，其所具有的效益主要体现在提升效率、降低能耗和控制污染等方面；第二，构建经济评价体系，采用SIS系统平台，建立一个可以真实反映发电机组实际热力性能的理论模型，再利用相应功能模块提供的采集计算，对发电机组的耗差与性能进行计算，从而完成经济评价体系的构建。

3.2强化设备的安全指标

火电厂一定要加强机组和设备的正常运行，这样才能保证节能减排工作的顺利进行。若因为设备的问题造成停电停火，可能对设备、电网造成损害，重新启动点火也会浪费很多能源，所以火电厂一定要注意企业机械设备的质量与故障出现频率的问题，这样可以减少设备原因造成的损失，保证火电厂的正常运营。同时电厂的工作人员还要加强对机械设备的维护与保养，制定维护手册和故障监测仪器。在对电厂的热工自动化系统进行设计的时候，一定要加强机械设备的监测，增加检查的位置，不能仅依靠老旧的维修管理模式。根据火电厂的日常运行状态，随时监测其数据的具体情况，根据数据的监测结果对设备是否正常做出判断，发现问题尽快解决，防止问题的扩大化，减少火电厂的损失，提高整体的工作效率。

3.3提高锅炉的燃烧效率

提高煤炭燃烧效率，具体可以从以下几个方面入手：第一，减少空气预热器的漏风率，保障氧气的充足，使得锅炉内部燃烧效率增加，同时还要通过灰尘处理，减少燃烧产物粉尘、烟尘的排放；第二，严格控制锅炉内部温度，锅炉如果温度太高了，就会造成热量的流失，因此要将温度开工至在合理的范围内；第三，合理使用吹尘器，在锅炉燃烧的过程中，要定期进行粉尘的清洁，主要就是利用吹尘器进行清理，保障受热面的干净，减少热传效果；第四，充分利用保温材料，对于冷水管，要通过保持低温，减少锅炉和外界环境的热量传递，从而实现节能减排。

3.4合理控制系统负荷分配

在火电厂运行活动中，每天的发电量都是有规定的。当电厂内部的发电控制系统建成后，火电厂可以根据整个电厂的发电任务和各个发电机组的运行状况，为每台发电机组配置不同的发电任务。这种方法是通过将主发电厂的不同工作负荷分别对不同工作车间进行分配，进而使得控制部分以及发电部分相互结合起来，让发电机组始终处于能源使用量和废气配方量最优化的高效运行状态，实现发电机组的经济效益提升。

结语

总而言之，在火电厂的热工设计中一定要重视节能减排措施和方法的研究和创新，在电厂高度重视电厂热工自动化技术问题的基础上，不断提高和完善电场热工自动化水平，采取先进的电厂热工自动化技术与设备，并针对其中产生耗能的因素的进行分析，及时作出应对措施，确保系统工作可以顺利开展，从而促进电厂热工自动技术长期稳定可持续的发展。

参考文献：

[1]陈忠平.热工自动控制在火电厂节能减排中的作用分析[J].产业与科技论坛，2014，05：57-58.

[2]徐庆军，邵江波.火电厂热工自动控制可靠性研究[J].硅谷，2013，03：70.

[3]刘龙翔.火电厂热工自动化设计中的节能减排研究[J].四川水泥，2015，（12）：176+221.