火电厂热工自动化设计中节能减排探讨

火电厂热工自动化设计中节能减排探讨

黄仁彦

广东红海湾发电有限公司

摘要：新时期背景下，社会经济发展速度不断加快，因而逐渐提高了对于电能的需求量，推动了电力工业的发展。基于此，在火电机组运行以及管理过程中，对于自动化技术的要求也不断提高。由于热工自动化技术本身具有明显的安全性与可靠性，经济效益突出，所以被广泛应用在火电机组当中。因火电厂是节能减排工作的重点，所以，对于热工自动化进行设计的过程中，必须要高度重视节能减排的重要性。基于此，文章将火电厂作为重点研究对象，阐述了热工自动化设计过程中的节能减排措施，以期有所帮助。

关键词：火电厂；热工自动化；设计；节能减排

众所周知，煤炭是电力行业能源结构的重点，在短时间内是不会改变的。然而，燃煤电厂排放的二氧化硫与二氧化碳量在国内排放总量中所占比例较大，多种污染气体的排放提高了温室效应与酸雨污染的发生几率。然而，煤炭是不可再生资源，火电厂的燃煤消耗量极大，直接影响了社会稳定与经济发展。为此，进一步研究火电厂热工自动化设计的节能减排问题具有一定的现实意义。

一、热工自动化系统特点研究

在火电厂内，人工自动化系统是以多层体系结构为主，而层次不同的操作对象和功能模块也同样存在较大的不同之处，所以，逐渐形成独立软件系统。其中，层级较高的人工自动化系统，其控制软件包和操作显示软件包都可以以自动控制为切入点，综合化地管理中间层软件系统和底层软件系统，进而将数据处理作为重要基础，构建了心理管理系统[1]。分散过程控制级别的软件包所面对的对象就是用户，并为其提供了不同类型的过程控制功能，在对数据采集预处理与控制算法等多个模块的应用，能够自动控制火电机组。然而，软件平台和硬件配置之间尚且存在一定的差异，控制级软件包编程语言主要包含了文本化语言、通用高级语言以及图形化编程等多个类型。

热工自动化系统不同于其他的控制系统，其本身具有不可比拟的优势与特点，具体表现在以下几个方面：

第一，硬件的积木化。积木化硬件组装式结构是常见的热工自动化系统，在选择功能模块的过程中，主要是依靠增删单元模块实现的，但是却不会对系统完整性带来不利的影响。

第二，软件的模块化。在热工自动化系统应用的过程中，始终为用户提供软件模块，一定程度上降低了开发软件的工作量。

第三，通信网络的通用性。热工自动化系统中对若干台计算机予以合理地运用，以相互连接的形式构建了通信网络，在高速数据传输通道的作用下，进一步贯彻和落实了协调沟通以及共享资源的目的。

第四，系统可靠性高。热工自动化系统积极地引进了冗余技术，同时具备自诊断的功能，通过对抗干扰措施的运用，实现了自动化控制效率的有效提升。

二、热工自动化系统的发展历程

可以将火电厂人工自动化技术的发展细化成四个不同的阶段，即为就地控制——集中控制——计算机控制——分散型系统[2]。目前阶段，热工自动化系统所采用的就是分散型系统，历史站、操作员站、冗余网以及交换设备等都是组成系统的重要部分，集中了分散控制与集中管理等多种特征，可以对相对复杂的生产过程予以处理，以保证更好地满足各种任务的操控要求。基于自动化技术的可持续发展，人工自动化系统也更加成熟，厂级信息管理系统、计算机数字化控制单元以及副控车间厂级实时监控系统是数字化网络通信系统的重要组成部分，一定程度上节省了火电厂的发电成本。在此基础上，为了与低碳经济时代发展需求相吻合，热工自动化系统节能减排逐渐成为其未来发展的方向，所以，智能化控制技术的应用也更加广泛。

三、火电厂热工自动化设计中的节能减排措施

（一）高度重视电力设备安全性的控制

要想进一步贯彻落实节能减排的设计工作，最关键的就是要确保火电机组运行的安全性，由此可见，电力设备运行安全在节能减排中发挥着基础性作用而火电机组长时间的安全运行也是增强节能减排效果的重点，一旦设备发生故障并停机，再重新点火的情况下会消耗更多资源。为此，在设计热工自动化系统机组连锁保护逻辑的过程中，需要不断完善燃烧器管理与辅机故障自动减负荷等逻辑设计部分，尽量减少设备发生故障的停机时间，进而提高电力设备安全性，使其运行更加稳定。除此之外，还应当对机组设备状态进行监测，并积极开展故障诊断工作[3]。对于人工自动化系统设计而言，应合理地增加设备的监测点，实时检测设备的运行状况。在此基础上，应当尽快转变设备检修的模式，充分考虑设备状态检测的数据信息，合理地制定出检修计划，这不仅可以确保设备运行的安全性，同样也能够使机组检修的间隔时间延长，以更好地达到节能减排的目标，使得设备运行的成本有效减少，实现火电厂经济效益的全面提升。

（二）热力系统运行经济性的优化

选择热工自动化系统的软件，需要通过调查、梳理与评审以后，对控制软件进行合理地选择，尤其是分散控制系统软件，在选择的过程中，必须要积极开展评估和讨论工作，合理地运用现代化算法控制软件。与此同时，应建立并健全火电机组的经济指标评价机制，合理地构建机组数学模型，在机组性能计算模块的作用下，仔细地计算并分析机组的性能，进而形成机组经济指标评价机制[4]。在此基础上，对机组负荷经济予以分配，并且根据机组性能的计算结构合理地规制出相对应的负荷实时曲线，有效联系自动发电控制和机组经济运行。利用厂级管理信息系统对机组运行的数据信息进行及时地收集，创建具有良好性能的知识库，正确地诊断机组运行中存在的性能问题，以保证机组运行更具经济性特征。

（三）节能减排技术可靠性的提升

火电厂开展节能减排工作目标的实现必须要有技术体系当作重要前提条件。而机组启动与低负荷运行能够实现等离子电火与微油点火安全性的有效提升，尽量减少燃油使用量，进一步贯彻并落实了环境保护与节能减排工作的目标。与此同时，尽量融合脱硫与单元机组控制，在脱硫系统当中，热工自动化系统设计内容还应当包含烟气排放温度控制与烟气通道控制等，高度重视浆液循环与脱硫浆液制备等多种功能模块的设计。如果大型铺机采用的是变频控制技术，则必须要尽快编制技术规范，并且在系统设计的过程中，充分衡量辅机运行的特点，以保证变频器控制方式的选择更加科学合理。

（四）对隐形节能降耗因素给予关注

火电厂热工自动化设计工作需要高度关注隐性节能损耗因素，其中，必须要对不停电电源UPS负荷给予关注，针对UPS型号的选择提出相关性的意见与建议。而在设置电子设备间空调的过程中，应当与暖通专业相互配合，决定空调技术条件，有效地节省电子设备间空调运行过程中所消耗的费用。

结束语：

综上所述，通过以上对热工自动化系统功能的研究与探讨可以发现，其功能十分丰富，并且硬件积木化、软件模块化等特点十分突出。要想与低碳经济发展需求相适应，就必须要重视节能减排工作的重要作用。为了更好地达到节能减排这一目标，在设计火电厂热工自动化的过程中，必须要重视电力设备安全性的控制以及人力系统运行的经济性，不断提高节能减排技术的可靠程度，关注隐形节能降耗的问题。

参考文献：

[1]鲁登峰,胡仕红.火电厂热工自动化设计中的节能减排解析[J].通讯世界,2013(14):63-64.

[2]班洪.火电厂热工自动化设计中节能减排分析[J].建材与装饰,2015(8):131-132.

[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):176-176,221.

[4]傅彬.基于节能减排的火电厂热工自动化设计及应用[J].科技与创新,2014(24):71-72.