热工优化控制在火电厂节能中的应用

热工优化控制在火电厂节能中的应用

方国胜

山东电力建设第三工程有限公司             山东    青岛    266000

摘要：随着现代资本主义社会科学技术的高度发展，能源社会消耗在不断地扩大，生态环境情况也随之不断地恶化。火力发电厂本身作为一类高耗能密集型的高技术产业，实行采用节能减排环保节能技术已经势在必行，也是对我国传统火电厂技术想要逐步实现清洁可持续经济发展道路的一次必然客观要求。

关键词：火电厂；节能；热工优化

在中国电力生产企业全年工业总用电量计算表中，电厂70%以上的主要发电功率直接或来自自备燃煤电厂。目前，在整个国内火力发电厂的投资、建设、运营、管理和维护的过程系统运行中，煤炭燃料无疑是对其有重大依赖的动力燃料类型。然而，由于电厂长期露天燃烧后排放大量煤炭，将直接释放二氧化硫、烟尘、氮氧化物和各种温室二氧化碳气体，造成大量二氧化碳污染，严重直接影响我国部分地区人民的工业生活环境，同时，这些温室二氧化碳废气污染本身也是发电厂烟气造成的大规模温室效应排放污染的另一个主要来源。

1热工优化控制概述

煤炭资源利用本身存在的能源潜在资源消耗问题固然意义巨大，但是当年煤炭资源利用被完全消耗未完耗的合理利用程度如何却还往往都不能说完全与另外一个煤炭发电厂在当年的实际可发电率高低成正比。我国的燃煤发电厂在当前阶段的投资运营管理现状也仅可与当时在国外的近20世纪六七十年代初期建成的一些煤炭发达国家水平的勉强相当。究之及其内部原因，主要也就是自身存在着燃煤锅炉线率水平的不平衡稳定偏高等的诸多复杂问题。因此，在我国燃煤火电发电厂建设实际生产运行的建设的过程中管理活动中，必须同时通过合理采取了各项科学合理的技术措施，才能有效达到合理有效的措施控制处理好直接影响了整个国家火力发电厂规划建设工作的所有上述的各类技术因素。但是，由于近几年随着近年来我国整体社会电力事业规模经济的持续快速与不断高速扩张而发展，当下一些新建规模的大中型燃煤火电发电厂机组显然也已经远远并远远不能完全真正能满足我们现代中国人民当前普遍关注对中国电网行业节能乃至环保碳减排相关工作方面地过高的要求。

2传统火电厂存在的问题

2.1建筑能耗大

在传统的火力发电厂建筑中，由于发电厂厂房的隔热性能和厂房的门窗气密性较差，因此发电厂的采暖设备设置不够合理，导致火力发电厂整体能源的利用率较低，与国家提出的建筑节能标准相差较大。在当前我国，因为由于南北方城市的地区气候情况存在很大一定温度差异，所以一般在建设与厂房后期维护和设计保温过程中，南方广大地区建设的中小型火电厂的厂房外部普遍是不需要单独进行外部保温隔热设计，外围建筑一般都采用单层钢板，而中国北方许多地区火电厂建设的小型厂房由于需要专门在建筑物外围建筑进行外墙保温的设计，一般会采用双层板且内部夹层包有保温隔层网的钢板。

2.2运营管理不规范

在火力电厂运行过程中，除了电力设备产生的能源消耗外，厂区内部的运营维护、用电等问题尚未得到有效管理，使得电能、水资源等产生不同程度的浪费。例如，在我国，火力发电厂有很多设备用房没有人值班却灯火通明，严重浪费了电能资源。这些现象的产生很大程度上是由于发电厂的管理不善造成的，因此火力发电厂的运营管理当前亟待改善。

3热工控制系统在火电厂节能降耗工作中的作用

3.1热工控制系统降低锅炉能耗

在影响锅炉效率的主要因素中，最重要的控制因素应该是控制排烟和热损失。如果能够在锅炉系统的整个运行周期中充分利用各种热控制系统，将能够在很大程度上合理控制锅炉之间的废气温度系数和废气氧含量，避免某些锅炉系统的热损失。此外，汽轮机热控制系统可用于某些汽轮机设备的维护，动态调整各种汽轮机调节阀系统的运行状态，可有效避免短期内汽轮机回放热系统运行故障间接导致的节流效果损失的增加。由此可见，热控系统设备的正确使用，在很大程度上也降低和提高了中小火电厂的整体热能消耗，有利于早日实现大中型火电厂的热可持续发展目标。

3.2热工控制系统在火电厂机组节能减排中的作用

首先，供气和进气控制。在中小型火力发电厂的系统中，电厂机组的供气量可以直接影响机组的空煤比，从而容易造成大型火力发电厂大型锅炉内部燃烧的大量空气阻力变化，影响大型锅炉正常燃烧系统的加热效率。只有当火力发电厂的空气供应量能够被控制以达到系统最优值时，才能有效地将大中型火力发电厂锅炉燃料的热负荷损失值降低到最小。因此，在热电厂的整体运行管理过程系统中，锅炉热控制系统还可以实时控制发电机组的输出并调节锅炉煤气中的氢和氧含量，提高电力锅炉整体控制系统的实际燃烧系统效率，提高中国火电厂整体锅炉的整体运行和燃烧效率。二是控制进口国产粉碎机的温度。为了保护用于火力发电厂设计和施工的国内中大型电厂锅炉产品的安全、正常和高效运行，必须采取措施合理限制出口的国内磨煤机设备的最高允许出口工作温度。因此，在国内锅炉磨煤机正常运行和维护的设计和施工过程中，必须采取措施，适当增加适当比例的出口冷空气，以控制出口处的一定温度。只有这样，我们才能有效地进一步减少出口锅炉气顶装置设计所需的风量。因此，在保证整个锅炉设备能够正常稳定运行或正常运行的前提下，必须尽可能合理、有效、合理地控制和调节磨煤机锅炉系统的进出口空气温度。在磨煤机正常运行工作过程中，如果锅炉送风的量变太低，那么此时磨煤机内的锅炉排烟系统温度又将逐渐升高，这时的磨煤机内一定要保持在机组实际运行负荷范围下的设计循环风量，然后可以通过调整合理机组的各项设置的参数而减少整个锅炉运行的机械热量损失、机械的不可完全连续燃烧引起的功率损失等，最后能够有效地降低燃煤锅炉使用中出现的能耗。第三，控制锅炉主泵蒸汽压力。火力发电厂锅炉的燃烧机组在正常运行生产过程中，由于各种不同类型煤种组分之间燃烧的燃烧效率差异不同，锅炉系统的总燃烧总效率数据也都不尽全相同。所以，控制系统也需要及时根据各个机组负荷的运行情况进行及时优化调整压力参数，确定各个阀门口的正确开度，最终进一步优化调节主汽压力，保障各个火力发电厂机组负荷运行的具有可靠经济性。第四，控制调节主汽温度。在火电厂内的蒸汽机组实际运行维护过程中，如果发现主汽温度上升过高，那么就很大一个程度上将也会大大增加蒸汽机组负荷，影响着机组整体的设计使用寿命，严重之时机组甚至可产生锅炉爆管事故现象，从而会影响整个机组设计的机组整体安全性能。

4结论

在燃煤火力发电厂实际运行工作过程管理中，通过采用人工智能优化自动控制系统，能够通过有效调节提高现有锅炉设备机组中煤炭的有效燃煤消耗效率，有效地提升了火电厂现有机组中的原煤发电燃烧效率，降低了煤炭燃烧的消耗量。随着信息化社会科学技术的持续不断高速发展提高和电力现代化生产信息网络的进一步快速的普及，很多大型自动化成套设备开始应用于各种火力发电厂，极大地促进带动了整个火力发电厂建设向现代化更高效智能化生产的发展方向加快发展，提高现代化电厂建设的安全运行与效率，实现各火力发电厂企业节能环保减排目标的目标。

参考文献
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