火电厂热工自动化设计中节能节排分析

火电厂热工自动化设计中节能节排分析

宋继光

（内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司内蒙古通辽市霍林郭勒市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、加强电厂热工自动化系统的人性化设计

（1）文化因素。在对电厂热工自动化系统进行设计时，应该表现出与技术进步和时代精神的与日俱进，满足电厂的功能需求，符合电厂的企业文化特征。

（2）美学因素。在进行电厂热工自动化系统设计的时候，应该基于人性化设计的角度来进行研究考虑，对人的触觉、听觉、视觉等审美情趣进行充分的考虑。

（3）人机工程学因素。应该采用多学科的方法，如心理学、生理学、人体力学、人体测量学等来提供人体机能特征参数，为电厂热工自动化的设计提供人性化的要求。

（4）环境因素。对光照、音响、湿度、温度及其他物理因素采用人性化设计的理念来进行分析，让人具有舒适感和安全感。

（5）可靠性因素。人们接受及信赖的基本条件就是电厂热工自动化系统的可靠性。高可靠性的电厂热工自动化系统，重点是要体现出系统对人性的关怀，增加对于人的安全的考虑，增强电厂热工自动化系统的使用寿命。

二、火电厂热工自动化设计中的节能减排策略

2.1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，某火电厂使用1000MW发电机组，其对机组运行的经济性构建了三级指标评价体系，如表1所示。

2.2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。

2.3提高锅炉的燃烧效率

锅炉是火电厂热工自动化系统的重要组成部分，也是燃煤发电的主要设备，为减少CO2排放，还要重点对锅炉进行改造和优化管理，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。

2.4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。通常情况下，将负荷经济分配配置到厂级监控信息系统，即以应用耗差分析结果以及计算单元机组实时性能为手段，进而得到机组负荷的特性实时曲线，鉴别负荷经济分配的实时效果、在设计初期把管理信息系统和厂级监控系统的通用功能优化结合起来，设计一套既有管理信息系统又有厂级监控系统功能的综合系统。

三、节能减排新技术

3.1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。

3.2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。

3.3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。

结束语

我国电力行业的能源结构以煤炭为主的情况在很长一段时间内不会改变，但燃煤电厂的SO2/CO2排放量占全国排放总量的较大比例，各种污染气体的排放已加剧我国温室效应及酸雨污染。煤炭是一种不可再生资源，而火电厂燃煤消耗量异常大，长期以往将严重威胁着我国社会的稳定及经济的可持续发展。从而，在火力发电仍占主导地位的情况下积极推进火电厂节能减排意义重大。

参考文献：

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[2]赵雪科.热工自动化控制在火电厂的应用探析[J].硅谷，2014，02：133-134.

[3]郑志文，齐明震，黄增袖等.关于火电厂节能减排现状及其对策[J].科技致富向导，2014（11）.

作者简介：

作者，宋继光性别，男民族（汉族默认不写）出生年月，1986.09.18籍贯（精确到市），辽宁省阜新市。学历，本科。毕业院校，东北电力大学。职称，助理工程师。单位内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司电力分公司研究方向，热工生产现场自动化