火电厂热工自动化设计中节能减排分析

火电厂热工自动化设计中节能减排分析

王禹

（  天津市节能环保中心 300040）

摘要：随着社会经济发展，对电力的需求也在增加。电力工业正处于快速增长的阶段。热工自动化技术通过其可靠性和经济性发展成为火电机组发展的一个重要组成部分，其节能减排是主要目的。因此，在设计热工自动电力设施时也必须考虑到节能问题。阐述了发电厂自动化系统，分析了火电厂热工系统的发展情况，提出了降低能耗的措施，有助于我国火电厂热工自动化技术的发展。

关键词：火电厂；热工自动化设计；节能减排

火力热电厂是能源消耗和供应工作，对节能减排至关重要。一些新的节能技术可以在实践中使用，也可以在其他行业中使用，并为降低能耗提供理论支持和实用建议。热工自动化是电厂控制的一个重要组成部分，其优化对火电厂节能至关重要。自热工自动化节能是复杂的，主要包括以下几个方面。

一、火电厂热工自动化系统特点分析

我国火电厂热工设计是基于多层次设计，每层、每层操作对象及其相关功能模块差别很大。因此，一般来说，热工自动化系统中有一个特殊的程序控制，高质量的热工自动化系统（ASYCUDA）从软件包的自动管理开始，全面管理中低端软件系统。热力自动化系统与软硬件平台仍有很大不同，因此它具有以下特点：首先自动化系统功能模块的选择通常在系统中进行，这对火电厂手动自动化系统的完整性没有显著影响。第二，模块化软件。管理系统为用户提供各种软件模块。这些软件模块非常实用，可以减少软件开发的工作量，大大提高整体工作效率。

二、火电厂热工自动化的内容

火电厂热力生产采用自动控制装置，实现热工自动化，无需人工参与。随着电力部门的发展，机组容量也在增加。热力自动化在火力发电厂的运行中越来越重要。因此，火电厂自动化规划必须充分考虑电力系统的安全性和适用性。长期以来，在设备运行期间，各种电气设备运转条件得很不好。尽管如此，在高温高压下自动化可以实现，并能自动保护和测试热工自动化系统安全有效地实现。当系统发生故障时，热工自动化可自动触发警报。在自动控制过程中，利用各种控制理论和信息技术实现智能发电。火力发电厂热工自动化的主要目标是降低电力系统的成本和消耗，确保运行机组的高质量和高性价比运行。

1.火电厂热工自动系统。在电力系统运行过程中受到自动化保护，发生设备故障或事故时，应立即采取自动保护措施，确保系统的安全。在机器和控制系统的自动保护中，必须确定参数，如果参数不匹配，则自动启动保护。

2.自动检测系统。主要由模拟仪表、图形表示、报警等组成，热参数包括温度、压力、流量、电压、电流、电流等，在热工自动化系统中，气体组和汽水质量可通过自动检测来确定，该数据可用于热功化自动化系统的故障分析。自动检测给出的参数是自动调节机构的核心，是电厂运行状况评估的参考。

3.火电厂热工自动控制。旨在保证机组的安全运行，实现有效的自动调节和控制，并根据外部条件的自动控制适应，如果自动化系统中出现故障，可以使用相应的自动保护功能。因此，自动控制编程在电厂自动化中是复杂的。

4.顺序控制系统。取决于电厂的实际运行情况，为了能够对顺序自动控制进行逻辑评价，确保设备在运行过程中连锁的保护，必须为系统中使用的设备定义控制过程。

三、火电厂热工自动化设计中节能减排分析

1.加强热力设备的安全控制。优化设计都必须在系统安全稳定运行的基础上进行，为了确保系统的安全运行，必须联锁发电机组保护设计。主要包括正常运行条件和特殊情况下紧急保护的逻辑设计。这两个因素的结合可以降低故障率，保证系统的长期稳定性。例如，可以在超驰设计中定义闭环参数，如果满足所建立的系统参数，可以直接消除系统故障，避免系统控制过程恶化。

2.加强对系统设备运行状态的监测和诊断。实现自动监控的第一步是监控系统设备的状态。在设计过程中增加了功能模块和相应的检查点，用于设备检查。这不仅减少了需要维护的发电机数量，而且确保了设备的正常运行，降低了成本。设备定期维护的方法成本高，维护时间长，没有真正的效益。

3.优化热力系统运行经济性。选择正确的优化软件。有许多先进的软件算法，如遗传、非线性、模糊算法等。在电厂的实验应用中，可以有效地调节系统的控制回路特性。这大大提高了发电机的能效，有效降低了热能生产过程中的煤耗，减少了发电过程中的污染物排放。在使用过程中，总速度可控制为正常速度的两倍。建立组织绩效评估体系。对系统状况的统计分析得出了一个数学模型，它反映了发电机组热特征。系统状态在使用信号装置，并介绍计算群特性的数学模型。

4.机组负荷经济分配。此前，火力发电厂和电网是共同系统。主要基于AGC模型机组负荷控制设计，站控终端通过硬接线与设备连接。确保电网的安全性和负载平衡，但不能更经济地分配每个单元的负载。在新阶段，国家实施了能源体制改革，将发电厂与国家电网分开。国家电网下达处置令后，不再是发电机组，而是目标电站，这样可以更经济合理地在不同机组之间分配负荷，确保整个电站的合理运行。

5.新技术的可靠性提高。加强冷炉和低负荷等离子点火安全性，等离子点火技术会导致炉膛局部温度升高或锅炉不均匀膨胀，对电力系统的安全运行构成威胁。烟气中的飞灰甚至可能引发自燃，因此，加强在点火中使用的指标控制，并使用更可靠、功能更强大的检测仪器来监测烟气中的挥发灰，以避免风险。研究大型辅机变频调速技术的相关规范。逆变器的使用可以降低控制负载的功耗，但这也提高了生产成本而且影响了其它信号的传播，利用变频器的长处和缺点的行业规范

6.开发和应用新的测试仪器和技术。使用快速热电偶可以延长蒸汽管道的保质期超声波检漏方法可以降低阀门和管道的故障检出率，减少损失；大型圆筒形煤矿的建设可以加强对地层温度的控制，减少自燃的可能性。现代声学控制改善了煤电的燃烧性能，还提高了煤电的利用率，减少热损失。

7.热力自动化发展应考虑节能降耗。在自动化热工设计过程中，仪用压缩空气能耗、UPS负载、电子机房空调能耗、传感器冗余等隐藏因素往往被忽视。此外，有些地方的设计也需要优化和提升。

生存和发展是电厂热工自动化对电厂至关重要，火电厂自动化技术有着巨大的研究空间。电厂热工自动化的提高对火电厂快速增长及推动电力可持续发展的强大引擎至关重要。因此，电厂热工必须注重自动化，并采用创新的政策和方法，不断提高自动化水平。技术和设备应用于发电厂的热工自动化，分析了能耗因素，及时响应，保证了系统的正常运行，促进其自动化技术的可持续发展。

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