低碳背景下火电厂热工自动化研究

低碳背景下火电厂热工自动化研究

李睿霄

国电吉林龙华长春热电一厂 吉林 长春 130000

摘要：随着我国社会经济的发展驶入“快车道”，人们的生活水平发生了翻天覆地的变化，各种电器用量不断攀升，每年用电量呈逐渐增长趋势。火电厂在发电过程中，一方面满足了人们对电能的需求，但也给环境造成了严重污染。因此，在低碳背景下开展火电厂热工自动化研究具有非常重要的现实意义。

关键词：低碳背景；火电厂；热工自动化

中图分类号：TM621文献标识码：A

引言

电厂的管理规模相对较大，紧靠人力难以保证监管工作的效率，因此，可以将自动化控制系统应用到电厂管理中，自动化控制系统能够在同一时间完成多项任务，并根据反馈得到的数据信息发出相应的管理指令。电厂未来的主要发展方向就是实现电厂的自动化管理，利用计算机设备的控制能力，根据控制管理需求编写相应的控制管理程序，继而实现对电厂的高效管理。目前，越来越多的电厂管理人员愈发关注热工自动化系统，促使电厂管理向着智能化、网络化方向发展。

1电厂热工自动化系统技术改造中存在的问题

1.1热工自动化系统改造

热工自动化系统改造任务极为繁重，导致企业工作人员的工作量大大增加，高强度的工作任务导致工作人员难以完成系统改造任务，进而导致热工自动化系统改造出现停滞。

1.2热工自动化系统改造工作人员

热工自动化系统改造工作的开展没有严格合理的改造管理制度，导致采取热工自动化系统改造的工作人员出现改造行为较为随意的情况。电厂运行存在极高的作业危险系数，为此需要工作人员严格按照规章制度开展系统改造情况，确保自动化系统改造工作的顺利。

1.3热工自动化系统改造总结工作存在纰漏

热工自动化系统改造工作是需要工作人员每完成一段改造工作后就要及时总结，但由于工作人员缺乏责任心，并未及时对每段改造工作进行总结，也难以为下一阶段的热工自动化系统改造工作开展提供参考。

2低碳背景下火电厂热工自动化控制措施

2.1优化热控制系统

一是优化汽轮机监视仪表系统性能，提高可靠性。汽轮机监视仪表系统是导致机组故障的重要原因，通过反复研究和调查发现，对汽轮机监视仪表进行优化后，可大大减少其导致机组误动的概率。

二是增强抗干扰能力和接地可靠性。现阶段，很多外界环境中的因素都可能对火电厂热控制系统造成一定的干扰，使得控制系统的测量数据不准确、运行不稳定，甚至还会导致控制系统发出错误指令，引发机组跳闸或设备故障，对整个热控制系统的有效运行造成严重影响。因此，增强热控制系统的抗干扰能力和接地可靠性对于确保热控制系统的安全稳定运行具有非常积极的作用。

三是优化热控制系统逻辑。热控制系统和控制设备运行环境中的电磁强度非常大，不但容易受外部环境干扰，其自身运行也可能发生异常，造成信号错误。当连锁保护出现错误测量信号时，很可能导致系统误动。为保证系统信号的准确传递，应采用单点测量信号的方式。

2.2机组自动控制和脱硫

目前，大部分火电厂都运用碳酸钙湿法脱硫技术对尾气进行脱硫处理，且燃炉部分和脱硫部分是相互独立的，两者之间仅通过导线相互串联，既无法满足该技术设计的安全性要求，也限制了节能减排作用的发挥。近几年，随着环境污染问题的不断加重，节能降耗问题被摆上了重要议事日程。因此，火力发电厂应当对机组自动控制系统和脱硫系统进行联动改造，将脱硫部分融合到DCS控制系统中，并减少脱硫部分的增压风机和交换器数量，使燃炉控制与脱硫系统烟气通道控制之间的联动更为紧密，进而更好地达到节能减排的目的。

2.3计算机软件的技术改造

对于热工自动化系统而言，硬件设施改造必不可少，软件改造也发挥了极大的作用。通常情况下系统软件发生故障主要存在2种因素，一方面是由于系统软件自身的问题，而另一方面则是系统软件应用问题。系统软件是自动化系统的重要组成部分，而其中的操作系统以及管理系统等都属于系统软件。我国普遍应用的系统软件就是Windows系统，为了满足客户的需求，Windows系统需要不断优化自身的操作性能，解决Windows系统内在软件冲突，自动化控制系统发生。PC机作为病毒入侵重要渠道，管理人员需要增强PC机使用的安全意识，避免恶意病毒的入侵。

实现计算机技术改造过程中对于DCS服务器的选择极为重要，系统服务器读取硬盘的时间越长，将会导致硬盘中的垃圾数据也相对增加，硬盘垃圾达到一定程度后也将会给硬盘造成不可逆转的损伤，最终导致整个系统服务器瘫痪。因此，在计算机软件改造过程中，需要实现服务器改造，进而全面提升数据运行状态，推动热工自动化系统的改造进程。

2.4完善热工仪器仪表计量设备检定制度

基于热工仪器仪表计量检定中的技术应用现状，分析自动化技术在检定作业中的应用，完善热工仪器仪表计量设备检定制度，对于自动化技术的有效应用意义重大。其中在实践发展中关于设备检定制度的设计，应用单位在实际发展中应基于企业生产计划，仪器仪表装置的运行特点，人员配置，作业规范方面，进行计量设备检定制度的设计。以此确保在热工仪器仪表计量检定作业实施中的准确性和科学性，同时为规避检测漏洞现象的存在，企业还应从加强人员技能培训，制定针对性的绩效考核制度，以及区域责任制，以此保障在热工仪器仪表检定作业实施中的科学性，准确性和完善性。

2.5等离子点火

等离子点火在节能环保和技术先进性等方面具有明显的优势，因此，在我国火电厂中被广泛应用。采用传统点火技术时，锅炉点火系统会受到煤炭质量的影响，在遇到烟煤、贫煤、褐煤时，传统点火系统很难实现有效点火。等离子点火采用了集电磁、机械压缩与开放式磁稳于一体的等离子发生器，其功率可调、连续，能成功地点燃烟煤、贫煤以及褐煤。该项技术的应用不但大大提高了火电厂锅炉运行效率，也降低了火电厂对燃煤质量的要求。等离子点火系统采用高导电、高导热以及不易氧化的特殊合金材料制成阳极和阴极，并且采用了强化冷却结构，能够长期稳定使用。此外，由于使用了特殊合金材料，可直接以空气作为等离子载体，而不需要使用专门的惰性气体对电极进行保护，不但使系统更为简化，还在很大程度上降低了运行费用。

2.6变频控制技术

火力发电厂引用变频器可有效提升节能效果，而投资购买变频器设备会花费大量资金，尤其是高压变频器，价格更是不菲。与此同时，还要为其设置专用机房，在使用过程中，还要考虑到高次谐波对周围信号的干扰。因此，火电厂在引进变频器之前，应先确定哪些辅机适宜使用变频控制技术，不但要进行相应的可行性分析，还要编制行业性技术规范。如果辅机以额定负荷运行或转速调节范围不大，在使用变频器前要对该类辅机进行经济技术分析。在确定变频方式时，要对变频器的控制方式和电压等级进行综合考虑。

结束语

总而言之，在低碳背景下，可通过采取热控制系统优化、机组负荷经济分配、安全指标优化、系统经济运行优化等几项有效措施，并积极应用等离子点火、新型检测仪表、变频控制技术等多项新技术，不断提升火电厂热工自动化程度，实现节能降耗的目的。

参考文献

[1]康玉国.火电厂热工自动化DCS控制系统的应用及发展分析[J].电力系统装备，2019（20）：18-19.

[2]陈亚凯.自动控制理论在火电厂热工自动化中的有效运用分析[J].科学技术创新，2019（34）：195-196.

[3]孙翔.节能减排理念下的火电厂热工自动化设计及应用[J].自动化应用，2019（1）：113-114.