熱工儀表及自動(dòng)控制對火電設(shè)備機(jī)組節(jié)煤降耗的影響

郭興改

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來越多的火電設(shè)備機(jī)組開始使用熱工儀表及自動(dòng)控制技術(shù)，這一項(xiàng)技術(shù)不僅能提高火電站的生產(chǎn)效率，更能有效地降低火電站生產(chǎn)過程中所排放的污染物等，對于環(huán)保的相關(guān)要求具有劃時(shí)代的意義，當(dāng)然這也是時(shí)代的需要。但是由于各種因素的影響，我國絕大部分公民的環(huán)保意識(shí)淡薄，這就使得環(huán)境污染的問題越來越嚴(yán)重，伴隨于此還有人類無節(jié)制的使用化石能源所帶來的能源緊缺問題，這些都不利于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。所以說在火電設(shè)備機(jī)組中推廣使用節(jié)能環(huán)保技術(shù)就顯得非常重要。本文正是從以上內(nèi)容出發(fā)討論了熱工儀表及自動(dòng)控制技術(shù)對火電設(shè)備機(jī)組工作的影響，希望能夠給電力行業(yè)的同行們帶來一些啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：火電設(shè)備機(jī)組;節(jié)煤降耗;熱工儀表及自動(dòng)控制

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，要想實(shí)現(xiàn)成功的節(jié)能減排，必須重點(diǎn)關(guān)注火電設(shè)備機(jī)組中等的鍋爐、汽輪機(jī)還有相關(guān)附屬設(shè)備的工作情況，如果做好了這些設(shè)備的節(jié)煤降耗工作就意味著整個(gè)火電設(shè)備機(jī)組的能耗可以得到有效的降低，這不僅對于環(huán)境的保護(hù)有著重大意義，更能夠有效地提高火電設(shè)備機(jī)組的工作效率，促進(jìn)火電站效益的提升。

1 火電設(shè)備機(jī)組在電力企業(yè)中的應(yīng)用的現(xiàn)狀

由于各種歷史的原因，我國發(fā)電企業(yè)所使用的相關(guān)設(shè)備、相關(guān)技術(shù)能力以及相關(guān)人員的素質(zhì)難以和西方發(fā)達(dá)國家相比，使得我國的火力發(fā)電企業(yè)在日常的生產(chǎn)中存在著能耗大、產(chǎn)量低的問題，這不僅對企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展是極大地限制，還使得企業(yè)難以達(dá)到環(huán)保的相關(guān)要求。作為發(fā)電企業(yè)的核心組成部分，火電設(shè)備機(jī)組的相關(guān)運(yùn)行狀況受到了越來越多人的關(guān)注?；痣娫O(shè)備機(jī)組在發(fā)電過程中需要使用大量的煤進(jìn)行燃燒來產(chǎn)生熱能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，雖然說整套系統(tǒng)的工作原理非常的簡單，但是其對于環(huán)境的破壞程度也是非常嚴(yán)重的。火電設(shè)備機(jī)組煤的使用量是受到多個(gè)方面因素影響的，比如說電網(wǎng)的負(fù)載情況、設(shè)備的好壞、機(jī)組的負(fù)荷等等，舉個(gè)例子來說及時(shí)的調(diào)整火電設(shè)備機(jī)組的負(fù)荷能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的節(jié)能減排，所以說對火電設(shè)備機(jī)組的相關(guān)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行有效地控制是火電企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的關(guān)鍵所在，火電設(shè)備機(jī)組需要通過引進(jìn)熱工儀表及自動(dòng)控制系統(tǒng)來提高系統(tǒng)的檢測效率，這樣就能降低單位發(fā)電量所耗費(fèi)煤的數(shù)量，真正的實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

2 影響機(jī)組煤耗的因素分析

2.1 鍋爐能耗指標(biāo)分析

在了解了火電設(shè)備機(jī)組對于電力企業(yè)節(jié)能減排的重要意義后就必須了解究竟是哪些具體的因素在影響著系統(tǒng)的運(yùn)行。我們首先需要了解的就是鍋爐工作的相關(guān)信息，鍋爐作為火電設(shè)備機(jī)組最為核心的部分在節(jié)能減排中扮演著重要的角色。鍋爐的熱效率和鍋爐的能耗指標(biāo)有著直接的聯(lián)系，熱效率不僅能夠反映鍋爐能耗的高低，還能夠全面的衡量鍋爐在生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟(jì)性。但是由于鍋爐的熱效率反應(yīng)的是一個(gè)非常復(fù)雜的熱動(dòng)力學(xué)過程，牽涉到非常多的因素，比如說化學(xué)燃燒的程度、排煙所帶來的能量損失等等，所以說必須對這些相關(guān)因素有著清晰的認(rèn)識(shí)和監(jiān)測。下面將具體說明：

鍋爐在工作過程中的排煙所帶來的能量損失是鍋爐熱損失當(dāng)中最為主要的一部分，一般來說鍋爐在正常工作條件下系統(tǒng)的熱量交換達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，熱量的損失會(huì)比較低，但是當(dāng)進(jìn)行排煙操作后，由于廢氣帶有很高的熱量就會(huì)導(dǎo)致鍋爐出現(xiàn)能量浪費(fèi)。熱效率的降低還有一個(gè)原因在于煤的不完全燃燒，化學(xué)原理告訴我們使得任何物質(zhì)都不可能完全燃燒，這就使得煤當(dāng)中所包含的熱量在燃燒過程中不能被完全的利用，導(dǎo)致出現(xiàn)熱效率降低。

2.2 汽輪機(jī)能耗指標(biāo)分析

火電設(shè)備機(jī)組的另外一個(gè)重要組成部分——汽輪機(jī)的工作情況也是我們關(guān)注的對象?；痣娫O(shè)備機(jī)組中的汽輪機(jī)是將熱能轉(zhuǎn)化為電能的中樞設(shè)備，其是火電廠生產(chǎn)效率的關(guān)鍵瓶頸，一般來說常用的評價(jià)汽輪機(jī)能耗的指標(biāo)有熱端效率、冷端效率、通流效率等。

具體的來說冷端效率對汽輪機(jī)整體能耗有著重大影響，這就使得我們在日常的工作中應(yīng)該定期檢查凝氣器的工作狀態(tài)，確保凝結(jié)水的過冷度?；?zé)嵯到y(tǒng)也是影響汽輪機(jī)能耗的主要因素，其主要作用是提高汽輪機(jī)利用水蒸氣的效率，由于水蒸氣不可避免的在循環(huán)過程中損失，所以補(bǔ)水器就成為回?zé)嵯到y(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。另外在日常的工作中我們還應(yīng)該注意確保汽輪機(jī)的管道、端口等不會(huì)出現(xiàn)泄漏的情況，這樣才能整體的降低汽輪機(jī)的能耗數(shù)據(jù)。

2.3 廠用電指標(biāo)分析

火電廠雖然是發(fā)電單位，但是其很多輔助發(fā)電設(shè)備也是需要用電才能完成驅(qū)動(dòng)的，最為主要的用電設(shè)備有磨煤機(jī)、排粉機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等等。雖然說這些設(shè)備并不會(huì)對環(huán)境造成破壞，但是由于其也需要電力供應(yīng)，就會(huì)使得火電設(shè)備機(jī)組的整體發(fā)電效果受到影響。

3 熱工自控系統(tǒng)實(shí)施的特點(diǎn)

熱工儀表及自動(dòng)控制系統(tǒng)最為明顯的特點(diǎn)就是自動(dòng)化的操作，所謂自動(dòng)化就是指需要很少甚至是不需要人為的干預(yù)就能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，自動(dòng)化系統(tǒng)能夠通過傳感器所傳來的相關(guān)數(shù)據(jù)判斷火電設(shè)備機(jī)組的運(yùn)行情況，然后通過中央計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的調(diào)節(jié)，讓設(shè)備保持較高的工作效率同時(shí)保持較低的能量消耗程度。另外我們還需要注意到自動(dòng)化體系首先應(yīng)該擁有自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)，一旦發(fā)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備工作不正常就能報(bào)警或者是采取既定的預(yù)案進(jìn)行處理。其次自動(dòng)化系統(tǒng)還應(yīng)該能夠檢測設(shè)備的工作時(shí)間，定期發(fā)出報(bào)告或者是指令安排對其相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行檢查?，F(xiàn)在的火電設(shè)備機(jī)組所牽涉到的設(shè)備數(shù)量越來越多、型號越來越復(fù)雜，就使得自動(dòng)化技術(shù)顯得非常的重要，一旦火電設(shè)備機(jī)組離開了自動(dòng)化系統(tǒng)就不能保證高效、安全的運(yùn)行。

4 自動(dòng)控制對機(jī)組煤耗的影響分析

節(jié)能減排不只是鍋爐、發(fā)電廠的事，熱控專業(yè)同樣可以進(jìn)行節(jié)能減排。熱控專業(yè)可從控制優(yōu)化、參數(shù)準(zhǔn)確測量等方面為節(jié)能減排作出貢獻(xiàn)。

4.1 DEH系統(tǒng)的閥門控制方式對機(jī)組煤耗影響分析

相關(guān)資料顯示我國火電設(shè)備機(jī)組主要采用的是SEH技術(shù)，這一項(xiàng)技術(shù)能夠通過單閥控制和順序閥完成對整個(gè)系統(tǒng)的控制。順序閥的好處是能夠較好的進(jìn)行整體節(jié)流，缺點(diǎn)是其調(diào)節(jié)作用比較弱。單閥控制的好處是其擁有較好的調(diào)節(jié)能力，缺點(diǎn)是是其調(diào)流的能力卻比較差，容易造成大量的熱量損失。所以說現(xiàn)在很多火電設(shè)備機(jī)組從實(shí)際運(yùn)用的角度出發(fā)一般選用順序閥的方式進(jìn)行控制，當(dāng)機(jī)組進(jìn)入正常的工作程序后再使用單閥進(jìn)行控制。

4.2 負(fù)荷的變化對機(jī)組煤耗影響分析

發(fā)電機(jī)組在正常的運(yùn)行過程中由于受到負(fù)荷的變化使得其工作的狀態(tài)也會(huì)受到較大的影響，另外燃煤的質(zhì)量也會(huì)對機(jī)組的運(yùn)行產(chǎn)生影響，連帶使得機(jī)組自動(dòng)滑壓運(yùn)行方式的投入受到影響。應(yīng)對這一情況應(yīng)該降低閥門的節(jié)流損失，確保機(jī)組的進(jìn)氣量，這樣才能確保機(jī)組的節(jié)能減排工作落到實(shí)處。

4.3 汽溫高低對機(jī)組煤耗影響分析

我們需要注意到，汽輪機(jī)溫度如果過高會(huì)對整套設(shè)備的安全產(chǎn)生巨大的影響，嚴(yán)重的甚至使管道破裂，產(chǎn)生安全事故。如果氣溫過低又會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)葉片受到水汽的腐蝕。和汽輪機(jī)主機(jī)的情況類似，汽溫過低或者過高都將會(huì)使得設(shè)備的正常運(yùn)行受到影響，降低企業(yè)的生產(chǎn)銷率，為了避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)應(yīng)該通過自動(dòng)化的給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)汽溫，在保障蒸汽溫度的同時(shí)降低能量消耗程度。

5 結(jié)語

作為火力發(fā)電廠的重要組成環(huán)節(jié)，火電設(shè)備機(jī)組不經(jīng)對企業(yè)的生產(chǎn)效率有著巨大影響，還關(guān)系著火電企業(yè)能源消耗和環(huán)境污染程度。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)社會(huì)的發(fā)展目標(biāo)就必須提高燃煤的效率，降低熱量的損失。通過在火電設(shè)備機(jī)組中引進(jìn)熱工儀表及自動(dòng)控制技術(shù)不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，還能夠提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。另外還需要在實(shí)際的生產(chǎn)中需要控制各種因素來保證煤的充分燃燒。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李照日格圖.火電機(jī)組節(jié)能降耗中熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析[J].科學(xué)之友.2013（09）：29-30.

[2]杜小剛.我國電力節(jié)能減排面臨的問題與方法[J].工業(yè)設(shè)計(jì).2015（3）：102-103.