火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排

李湖泊

大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司三門峽項(xiàng)目部

火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排

李湖泊

大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司三門峽項(xiàng)目部

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人們的生活水平質(zhì)量也實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，對(duì)于電力的需求也在急劇的增加，電力行業(yè)的發(fā)展迎來(lái)了一個(gè)高峰期?；鹆Πl(fā)電廠作為我國(guó)電力的主要來(lái)源，其生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體，對(duì)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境造成了巨大的污染，在經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求下，實(shí)施節(jié)能減排計(jì)劃成為了火電廠的重要內(nèi)容之一，熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)的合理性與火電廠節(jié)能減排計(jì)劃的有效性有著直接聯(lián)系，那么如何提高火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排效率，提高火電廠節(jié)能減排的效果呢。

火電廠；熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)；節(jié)能減排

我國(guó)地幅遼闊，煤炭產(chǎn)量豐富，電力來(lái)源也主要是以煤炭作為能源的火力發(fā)電，但是火電廠中煤炭燃燒排除大量的酸性氣體，不僅僅對(duì)環(huán)境造成巨大的污染，酸性氣體與雨水結(jié)合形成的酸雨還給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了極大的威脅。并且煤炭作為不可再生資源的一種，在急劇消耗的情況下，也導(dǎo)致我國(guó)開始出現(xiàn)資源緊缺的情況，因此在火電廠的生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排計(jì)劃是十分必要的，本文針對(duì)火電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)和主要功能，對(duì)如何提高火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排效率提出建議。

一、火電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)和主要功能

1.火電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)

火電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)采用的是多層次的結(jié)構(gòu)體系，不同層級(jí)在功能模塊和操作對(duì)象之間存在著差異，因此不同層級(jí)之間的軟件系統(tǒng)也是不同的?；痣姀S熱工自動(dòng)化系統(tǒng)分為高、中、低三個(gè)層級(jí)，高層級(jí)的熱工自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)行自動(dòng)控制，通過自身的控制軟件包對(duì)下兩級(jí)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理，在管理過程中形成以處理數(shù)據(jù)為主要任務(wù)的管理系統(tǒng)。

火電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)相比較，有著自身獨(dú)特的四大特點(diǎn)，分別是：一是硬件積木化，熱工自動(dòng)化系統(tǒng)中的硬件是采取的積木式裝載結(jié)構(gòu)，在對(duì)功能模塊進(jìn)行選擇時(shí)也只需要對(duì)系統(tǒng)增加或者拆除單元就可以完成，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的完整性并沒有什么影響；二是軟件模塊化，熱工自動(dòng)化系統(tǒng)為用戶提供了大量的軟件模塊，極大程度的減少了軟件開發(fā)工作的任務(wù)量；三是整體性能的可靠性都得到了極大程度的提升，在熱工自動(dòng)化系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)人員引入了自診斷功能和抗干擾措施，極大的提高了熱工系統(tǒng)的自動(dòng)化控制效率；四是通信網(wǎng)絡(luò)的多用性，在熱工自動(dòng)化系統(tǒng)中，通過計(jì)算機(jī)建立起了多平臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，提高數(shù)據(jù)共享的速率。

2.火電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能

熱工自動(dòng)化系統(tǒng)指的是對(duì)火電廠生產(chǎn)過程中主要工藝主所需要的儀表及自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一配置,實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組報(bào)警、運(yùn)行監(jiān)測(cè)、以及控制等一系列功能的綜合控制系統(tǒng)[1]?；痣姀S熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能包括以下三個(gè)方面：一是對(duì)火電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)、生產(chǎn)工藝報(bào)警以及設(shè)備狀態(tài)的檢測(cè)等數(shù)據(jù)的采集與處理；二是模擬量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得運(yùn)行指標(biāo)滿足火電機(jī)組的運(yùn)行要求；三是在人工自動(dòng)化系統(tǒng)的環(huán)境中，借助火電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)信息來(lái)控制設(shè)備的停頓順序，降低機(jī)組在運(yùn)行過程中不必要的損耗，在一定程度上提高機(jī)組運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性。

二、火電廠熱工自動(dòng)設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排建議

1.強(qiáng)化對(duì)電力設(shè)備的安全性控制

保證熱工系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運(yùn)行是火電廠熱工系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)節(jié)能減排的前提條件，為了保證系統(tǒng)可以安全平穩(wěn)運(yùn)行，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對(duì)電力設(shè)備的安全性控制，對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行聯(lián)鎖保護(hù)，這樣做主要是為了滿足系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的邏輯設(shè)計(jì)和出現(xiàn)隨機(jī)情況的應(yīng)急保護(hù)設(shè)計(jì)。將邏輯設(shè)計(jì)和應(yīng)急保護(hù)設(shè)計(jì)兩者之間結(jié)合可以有效的減少熱工系統(tǒng)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題的頻率，保證系統(tǒng)可以安全平穩(wěn)的運(yùn)行。例如，在進(jìn)行超馳控制設(shè)計(jì)時(shí)可以以閉環(huán)回路的參數(shù)作為檢測(cè)指標(biāo)，當(dāng)檢測(cè)到的參數(shù)指標(biāo)滿足系統(tǒng)預(yù)定時(shí)就直接對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行預(yù)處理，將系統(tǒng)故障控制在一定范圍內(nèi)。

2.優(yōu)化熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率

優(yōu)化熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率包括優(yōu)化運(yùn)行軟件、建立完善的火電機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系和對(duì)機(jī)組負(fù)荷進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)分配兩方面。在對(duì)熱工系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)中進(jìn)行軟件的選擇時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的軟件進(jìn)行完整的調(diào)查、梳理和實(shí)用后選擇質(zhì)量更為優(yōu)良，運(yùn)行更為有效的控制軟件。在熱工系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，相關(guān)工作人員對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并將統(tǒng)計(jì)到的數(shù)據(jù)建立成可以表示發(fā)電機(jī)組個(gè)方面熱力性能的數(shù)學(xué)模型，利用運(yùn)輸平臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號(hào)采集，并將采集到的數(shù)據(jù)代入到數(shù)學(xué)模型中，可以繪制出表示耗能和機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)曲線，通過這一曲線記錄，可以建立起較為完善的火電機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。對(duì)機(jī)組負(fù)荷進(jìn)行合理的經(jīng)濟(jì)分配指的是將計(jì)算出來(lái)的機(jī)組性能數(shù)據(jù)繪制成曲線圖，并將機(jī)組經(jīng)濟(jì)與自動(dòng)發(fā)電控制系統(tǒng)集合起來(lái)，將火電廠的經(jīng)濟(jì)符合合理的分配到每臺(tái)機(jī)組[2]。

3.提升技能減排技術(shù)的可靠性

要實(shí)現(xiàn)火電廠熱工設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排計(jì)劃，要提升節(jié)能減排技術(shù)的可靠性，具體來(lái)說(shuō)就是要提高低負(fù)荷運(yùn)行和冷爐點(diǎn)火這兩項(xiàng)技術(shù)時(shí)應(yīng)用等離子點(diǎn)火的安全性和規(guī)范熱工系統(tǒng)中大型輔助設(shè)備變頻控制技術(shù)的行為。運(yùn)用等離子點(diǎn)火技術(shù)極易出現(xiàn)鍋爐受熱不均勻或者是爐膛局部溫度過高的情況，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全具有極大的威脅，因此在進(jìn)行熱工系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)對(duì)點(diǎn)火過程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的控制，并做好相應(yīng)的控制設(shè)備，保證等離子點(diǎn)火技術(shù)的安全性。在火電廠發(fā)電的過程中，使用大型輔助變頻器可以降低負(fù)荷調(diào)解中的能耗，但是也增加了相應(yīng)的運(yùn)行成本，影響到運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)信息的傳遞。因此在進(jìn)行熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同變頻器的使用情況編制出合適的行業(yè)規(guī)范，減少變頻器使用過程當(dāng)中的弊端。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的許多方面都對(duì)火電廠的節(jié)能減排效率有著聯(lián)系，從全文我們可以看出，優(yōu)化火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)對(duì)于提高火電廠的節(jié)能減排效果有著十分重要的意義。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)于電力的需求量也必將會(huì)增加，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行火電廠熱工自動(dòng)設(shè)計(jì)的時(shí)候需要對(duì)影響火電廠節(jié)能減排的各個(gè)因素綜合考慮，盡可能的實(shí)現(xiàn)火電廠生產(chǎn)過程中的節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]唐黎.廣東粵電湛江生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目(2×50MW)工程熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)及優(yōu)化方案介紹[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2010(14)

[2]魯松林,代家元,周春蕾,李春巖.基于積分制的燃煤機(jī)組節(jié)能減排綜合績(jī)效評(píng)估方法與應(yīng)用[J].江蘇電機(jī)工程，2016(05)

[3]李俊雄,黎燦兵,曹一家,李欣然,何麗娜,劉博.面向智能電網(wǎng)的互動(dòng)式節(jié)能調(diào)度初探[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013(08)

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[5]劉福廣,李太江,王彩俠,梁軍,劉立營(yíng),姚兵印,肖德銘,史文淵.焊后熱處理溫度對(duì)P92鋼焊縫顯微組織和力學(xué)性能的影響[J].動(dòng)力工程學(xué)報(bào)，2011(10)

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[7]李麟章,王健.火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中節(jié)能減排分析[J].江蘇電機(jī)工程，2010(01)

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李湖泊（1989-），男，漢，河南省三門峽市人，本科，單位：大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團(tuán)股份有限公司三門峽項(xiàng)目部，研究方向：熱工自動(dòng)化。