火电厂输煤系统节能优化控制方法研究

火电厂输煤系统节能优化控制方法研究

唐磊

辽宁大唐国际新能源有限公司锦州热电分公司  辽宁省锦州市  121017

摘要：输煤系统能否稳定运转直接影响着火电厂的发电效率。火电厂的发电用煤量随社会用电负荷量的变化而变化，且在各个时段波动不同，因此需要对输煤过程进行精准的控制和管理。同时随着我国国民工业耗电量的不断升高，用煤需求越来越大，对输煤系统的上煤操作也提出了更高的要求。而目前大部分输煤系统上煤过程中输煤总量无法根据发电规划进行调配，降低了上煤效率，引起较大输煤误差。面对输煤系统的复杂特性，以使输煤过程更高效，提高上煤操作的自动化水平为重点，以节能降耗，精确调整输煤量为目标，研究一种对系统模型化要求低、控制效果显著的智能算法对于优化系统的性能，提高其生产效率和经济效益意义重大。

关键词： 火电厂；输煤系统；节能优化

1 电厂节能减排工作的现状分析

在当前的社会生产生活过程中，各行各业、人们日常生活对电能的需求量越来越大，为了满足人们的需求，电厂需要不断地提高生产效能。就我国目前的发电情况来看，我国大多数电厂以火力发电为主，在发电的过程中不但消耗了大量的能源与资源，而且还向空气中排放了大量的污染物，虽然国家对我国目前的发电结构进行了调整，但是火力发电在目前以及未来的一段时间内仍然还会是我国主要的发电方式，从中长期规划的情况来看，预计2030年，我国的发电方式将仍然以火力发电为主，因此，我国目前的节能减排工作任务艰巨。近年来，绿色环保的发展观念深入人心，电厂也开始采取各种措施来践行节能减排战略，也取得了非常不错的效果。例如，2021年，我国装机容量在6000kW以上的电厂燃煤消耗量已经降至320g/kWh，与发达国家的燃煤消耗量已经非常接近，而且二氧化硫、氮氧化物等排放量也逐年下降，节能减排工作初见成效。但是，从技术的角度来说，自动化技术的引入与大量应用可以更加有效地进行节能减排，推动电厂的稳定发展。

2电厂输煤系统运行中节能降耗的意义

2.1 提升电厂的运行效率

节能降耗技术的有效应用可以使电厂效率明显提升，有限资源资源也可以得到最大化的利用，在对电厂进行建设时，就要加强对环保设计的重视程度，使用具有节能功能的设备，如节能型专用输煤系统，实现降低能耗的目的，提高企业的经济效益。

2.2 推动企业技术创新

有效应用节能技术可以推动企业创新的可持续发展，将传统输煤系统与现代技术有效结合在一起，对技术整合和应用不断强化，达到节能降耗的目标，推动企业的可持续发展。电力企业中现有的输煤系统可以进行节能改造，从而使其性能得以提升，还能将煤炭的使用效率提高，在节能降耗的背景下可使企业的经济效益提升，也对技术的革新起到推动作用。

2.3 保证输煤系统运行的安全

对输煤系统节能进行改良，可以使输煤系统的安全性明显提升，确保输煤系统稳定运行，提高输煤系统的运行效率。

3火电厂输煤系统节能优化控制方法

3.1 建立皮带输送机节能优化模型

运量和带速是影响皮带输送机功率的主要因素，而在实际输煤系统中数学公式难以精确表达功率、运量和带速的关系，故建立RBF神经网络拟合三者的关系模型。根据皮带输送机煤流量的不同，随之改变皮带运行速度，观测在各个速度下稳定运行时的功率，找出功率消耗最小时的最佳速度，即为最节能的运行状态。

为了在不影响生产的同时保证所测数据的准确度，在皮带输送机煤流量相对稳定的一段时间内，以煤流量的平均值作为所测煤流量的大小。煤流量为定值时，调节输送带速度得到输送机功率最小时所对应的最佳速度，作为一组数据，再改变煤流量的值，得到不同煤流量下最小功率所对应的速度。对采集到的1 000组样本数据进行归一化处理，从中随机选择900组作为训练数据，用于模型训练，100组作为测试数据，用于测试网络模型的精确度。

对未参与网络训练的100组数据进行测试验证，判断该模型是否满足要求。网络的预测值和真实值接近吻合，预测误差百分比上下波动未超过0.06,近似趋于0,因此可以把网络预测输出近似视作真实输出，由此证明皮带输送机节能优化模型建立的正确性。

3.2 变频调速技术

在科技水平持续发展的背景下，我国节能降耗技术中的变频技术手段也在输煤系统运行方面发挥了更为明显的功能和价值，在新的发展时期形成了创新性的模式，更有助于提高输煤系统运行的科学性与环保性等性能。具体工作期间，可通过交流电动机和计算机设备实现节能降耗的目标，同时对输煤系统风机进行优化改造。风机在运行期间，可形成较大范围的能量覆盖面，在以往的风机系统中也会形成较大的压力，从而形成资源浪费情况相对明显，这也导致原本有限的资源更加匮乏。因此，在具体工作中需持续发挥变频技术的优势功能，不断对输煤系统的运行效率进行优化改进。变频调速的灵活性较高，可有效避免操作失误的产生，明显降低人为因素的负面影响。在具体应用期间，也可利用单台变压器提供电能，发挥体积较小的变频设备的功能避免机械系统形成严重的冲击，同时也可发挥较为理想的调速功能。

3.3照明节能降耗技术

火电厂运行需具有较高的稳定性特征。通常，设备持续运行，尤其在夜间也要保持运转状态，由于照明需要使用较多的电能。为减少该方面的能量消耗，需要结合具体的生产需求对照明系统进行优化改进，不但可满足日常的生产需求，同时还可达成节能目标。为提高操作人员工作的安全性，电厂通常会加大照明设备的应用频率，直接照明也是电厂普遍应用的方式。多数照明工具均为一般性的照明设备，总体对电能的消耗量较大。为明显提高自身的生产能力和水平，保证照明效果满足生产要求，需侧重对照明系统进行优化改进，提高灯光利用的合理性，优先选择节能设备为生产提供照明，以此实现节能的目的。

在全面掌握节能降耗的前提下，为减少照明设备出现问题的几率，需要对照明灯具的选择、设计和照明时间等方面进行改进，从而提高节能效果，降低能量的消耗，保证输煤系统在运行期间可消耗最少的电能。

3.4电力计量管理

首先要健全电能计量的监管制度。为了提高电力公司的现代化运营能力，需要有一个完善的经营体系。与电力企业测量管理的需要相联系，以此为依据，在原来的管理体制的基础上，展开与之相关的系统的整合工作，对冗长的管理体制规定进行简化，并针对与现代电力企业的需求不相匹配的管理体制，要对其进行及时废止。全面监管电力测量管理的过程，确保电能测量管理过程的公正性。其次，要提高能源数据的整体处理水平。要切实加强对电力测量设备的控制，确保电力测量设备的可靠性。加大对企业员工的培养，组织员工积极学习先进管理理念，不断地提升他们的专业技术能力，保障电力测量的质量，实现电力测量工作的高效、制度化和科学化。最后要加大新技术的运用力度，运用新的手段来提高电力测量的准确性和精确性。在发展电力计量的同时，要注重使用新一代科技和新的仪表，还要持续加大对最新科技的研究力度，从而有效地提升测量装置的工作效率。

结论

随着我国社会经济的快速发展，各行业对电量消耗需求不断加大。电厂是我国社会经济发展的重要支柱，电厂节能降耗意义重大，发电厂机组由输煤系统汽机与发电机设备组成，输煤系统设备系统结构复杂，是火力发电机的关键部件。电厂输煤系统节能降耗是复杂的系统工程，对主体与辅助系统具有一定要求，要从人力物力财力上大力支持实现电厂输煤系统高效绿色运转，通过对机械改进技术提升等实现节能降耗目的，将节能降耗技术应用于输煤系统燃烧环节，有效控制发电厂投入成本，提升电厂的经济效益，降低输煤系统资源消耗减少对周围环境的污染。

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