火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排分析

蘇宇琦

華電內(nèi)蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司

火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排分析

蘇宇琦

華電內(nèi)蒙古能源有限公司包頭發(fā)電分公司

火電廠是能源消耗量非常大的項(xiàng)目，我國(guó)的能源資源日漸匱乏，為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，綠色能源、節(jié)能減排成為一個(gè)非常重要的課題。本文就從火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排進(jìn)行分析，并提出幾點(diǎn)建議，為最終更好地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排提供支持。

火電廠；熱工自動(dòng)化；節(jié)能減排

一、火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

1、火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)軟件規(guī)?；??；痣姀S熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)采用多層控制體系結(jié)構(gòu)，不同層級(jí)的功能模塊和操作對(duì)象都有區(qū)別，高層級(jí)的控制軟件對(duì)下層軟件系統(tǒng)可以進(jìn)行綜合管理，這種層級(jí)管理設(shè)計(jì)要求軟件具有一定的規(guī)?；?。形成一定規(guī)模后，通過(guò)數(shù)據(jù)采集和處理，面向用戶提供相應(yīng)的控制功能，并與硬件系統(tǒng)相適應(yīng)。

2、火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)硬件積木化。火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，硬件的功能模塊是通過(guò)在系統(tǒng)中增加或者拆除單元模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)的，以保證機(jī)組長(zhǎng)期在設(shè)計(jì)參數(shù)上穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)鍋爐設(shè)備或其他有關(guān)輔助設(shè)備有節(jié)奏地協(xié)調(diào)配合，才能充分發(fā)揮機(jī)組的運(yùn)行能力，達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。當(dāng)運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，可以通過(guò)系統(tǒng)軟件及時(shí)調(diào)整參數(shù)，避免不必要的連鎖保護(hù)動(dòng)作導(dǎo)致停機(jī)和停爐，從而減少停機(jī)次數(shù)，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，提高整體效益。

3、火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)資源共享化?；痣姀S熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)的前提是要建立先進(jìn)的通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)必須要具有通信網(wǎng)絡(luò)的通用性和實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)資源共享化。在熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，首先要選用最為優(yōu)秀的控制軟件，建立完善的火電機(jī)組經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配，資源數(shù)據(jù)共享，并且設(shè)計(jì)的自診斷功能、抗干擾技術(shù)措施等，通過(guò)對(duì)機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)控和分析計(jì)算，與各種指標(biāo)進(jìn)行比較，通過(guò)數(shù)據(jù)上傳、整理、分析、共享，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行優(yōu)化的定量指導(dǎo)。

二、火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中節(jié)能減排需遵循的原則

1、安全第一的原則。任何設(shè)計(jì)都要在保證安全第一的原則下進(jìn)行，火電廠熱工自動(dòng)化中的節(jié)能減排設(shè)計(jì)也不例外。在優(yōu)先保障系統(tǒng)安全平穩(wěn)運(yùn)行的前提下，采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝要求，才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。為保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)時(shí)要采取對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行連鎖保護(hù)的措施，不僅要對(duì)正常運(yùn)轉(zhuǎn)做好安全設(shè)計(jì)和防范，還要對(duì)出現(xiàn)特殊情況時(shí)做到應(yīng)急響應(yīng)和保護(hù)。如等離子點(diǎn)火技術(shù)，在較低負(fù)荷情況下，容易出現(xiàn)爐膛局部高溫，甚至出現(xiàn)飛灰在煙道內(nèi)自燃的情況，會(huì)危及到設(shè)備和發(fā)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此需要在設(shè)計(jì)中需做好監(jiān)測(cè)控制措施，避免發(fā)生危險(xiǎn)。

2、節(jié)能降耗的原則。火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)需要采用新技術(shù)、新材料、新工藝，這些都要遵循節(jié)能降耗的原則。對(duì)于新技術(shù)的可靠性要加強(qiáng)各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)的控制，如針對(duì)大型輔助設(shè)備的變頻控制技術(shù)，變頻器的使用可以降低負(fù)荷變化中能量的消耗，但是對(duì)于其他信號(hào)的傳遞會(huì)產(chǎn)生一定的影響，有時(shí)候會(huì)增加運(yùn)行成本，那么在設(shè)計(jì)時(shí)就需要充分考慮和協(xié)調(diào)使用變頻器的利弊。

3、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的原則?；痣姀S熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)，在節(jié)能減排的同時(shí)，還要充分考慮到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的原則。根據(jù)發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，運(yùn)用信號(hào)采集裝置對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如對(duì)煤炭消耗量的監(jiān)測(cè)，對(duì)電、油消耗的監(jiān)測(cè)，對(duì)鍋爐和汽輪機(jī)的熱量損耗的監(jiān)測(cè)等，每一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)通過(guò)分析，準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并快速校正運(yùn)行狀態(tài)的偏差。另外通過(guò)機(jī)組負(fù)荷的合理分配，才能保證電廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

三、對(duì)火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中節(jié)能減排的幾點(diǎn)建議

1、注意提高節(jié)能減排新技術(shù)的可靠性，確保安全。隨著對(duì)環(huán)保的要求越來(lái)越高，火電廠如何才能做到節(jié)能減排，那么對(duì)新技術(shù)的使用必不可少，只有當(dāng)新技術(shù)的可靠性得到保證，才能確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。例如等離子點(diǎn)火和微油點(diǎn)火技術(shù)，具有節(jié)省燃油和節(jié)能效果明顯的優(yōu)點(diǎn)，在火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中被廣泛使用。但是，由于煙氣中飛灰的可燃物含量高，容易形成尾部煙道沉積并引起自燃，就需要在設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)煤粉研磨細(xì)度和風(fēng)速以及空預(yù)器吹灰的設(shè)計(jì)控制，以此來(lái)保證技術(shù)的安全可靠性。還有脫硫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，取消了煙氣脫硫系統(tǒng)旁路擋板，將脫硫系統(tǒng)的控制納入鍋爐控制和機(jī)組監(jiān)控等，所有這些設(shè)計(jì)，都要保證機(jī)組負(fù)荷、排煙溫度等能耗計(jì)算的數(shù)據(jù)可靠。

2、注意開(kāi)發(fā)節(jié)能減排檢測(cè)儀表的運(yùn)用，確保準(zhǔn)確?；痣姀S熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，各類儀表的運(yùn)用非常多，對(duì)于節(jié)能減排檢測(cè)儀表的開(kāi)發(fā)運(yùn)用，要確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。當(dāng)前開(kāi)發(fā)出的無(wú)線變送器和無(wú)線執(zhí)行器，采用了無(wú)線傳感技術(shù)，能夠節(jié)省大量的電纜用量，實(shí)現(xiàn)了低功耗運(yùn)行，節(jié)能減排效果顯著。再比如采用快速熱電偶檢測(cè)溫度，運(yùn)用在燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組中效果非常好?？焖贌犭娕家部蓹z測(cè)閥門及相應(yīng)管道是否泄露，充分體現(xiàn)節(jié)能要求。鍋爐爐膛溫度聲波監(jiān)測(cè)儀表也是新開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)技術(shù)，可以連續(xù)監(jiān)測(cè)爐膛內(nèi)煙氣溫度的變化，根據(jù)變化控制火焰中心，矯正爐內(nèi)燃燒不均勻的問(wèn)題，改善了汽水循環(huán)，減少了水冷壁磨損和結(jié)焦，還能夠優(yōu)化風(fēng)煤比，提高燃燒效率和回?zé)嵝?，降低污染物排放?/p>

3、注意設(shè)計(jì)中的隱性節(jié)能降耗因素，確保精細(xì)。在熱工自動(dòng)化節(jié)能減排設(shè)計(jì)中，一些隱性的節(jié)能降耗因素值得注意，這也符合精細(xì)化管理的理念。如工程設(shè)計(jì)中電源容量的選擇都比較大，大型機(jī)組有的還配有兩套電源，但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中負(fù)荷率卻非常低，因此在設(shè)計(jì)時(shí)可以對(duì)電源選型提供推薦意見(jiàn)，選擇適合的電源，減少運(yùn)行過(guò)程中的能量消耗。再比如電子設(shè)備間內(nèi)部安裝的機(jī)柜對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)范圍較寬，只要能夠控制溫度變化率，電子板件不產(chǎn)生結(jié)露和不產(chǎn)生有害靜電即可，那么對(duì)空調(diào)的設(shè)計(jì)要求只要滿足設(shè)備需要的條件就可以了，這樣可以節(jié)省大量的空調(diào)能耗。

四、總結(jié)

火電廠節(jié)能減排，應(yīng)從多個(gè)方面入手，熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)站在節(jié)能減排的新高度，做好節(jié)能指標(biāo)計(jì)算用熱工參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量，做好脫硫脫硝系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，優(yōu)化電廠入爐煤計(jì)量，對(duì)汽壓自動(dòng)及滑壓運(yùn)行，汽溫自動(dòng)以及系統(tǒng)閥門控制方式等做好部署，從而在保證安全的前提下達(dá)到最優(yōu)的節(jié)能效果。

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[3]張會(huì)娟.電價(jià)引導(dǎo)下電力產(chǎn)業(yè)鏈綜合節(jié)能優(yōu)化模型研究[D].保定:華北電力大學(xué),2014.