淺析火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中節(jié)能減排

龔安菊

摘 要：隨著電力需求的不斷增大，火電廠的負(fù)擔(dān)也在逐漸加重，對(duì)環(huán)境造成的污染也越來越多。一方面，火電廠為社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了主要的電力資源；另一方面，火電廠所排放的硫氮化合物成了我國(guó)北方酸雨的主要來源，其排放的煙塵也成為了我國(guó)北方霧霾的主要元兇。其污染物對(duì)環(huán)境的危害不言而喻。因此，如何減輕火電廠的污染排放，提高其節(jié)能減排效果已經(jīng)成為了社會(huì)大眾所共同關(guān)注的話題。然而熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)是火電廠進(jìn)行節(jié)能減排的首要目標(biāo)，鑒于此，為了為以后火電廠的節(jié)能減排提供理論參考，本文將從火電廠節(jié)能減排的方向考慮，并與具體情況結(jié)合，對(duì)火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：火電廠；熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)；節(jié)能減排

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0002-02

隨著火電廠的供電量不斷增加，其對(duì)社會(huì)的污染不言而喻?；痣姀S要從自身做起，根據(jù)自己實(shí)際情況，去主動(dòng)實(shí)踐新型的節(jié)能減排環(huán)保技術(shù)。這樣不但可以減少環(huán)境污染，亦可以在同行業(yè)中起到模范先鋒作用，增強(qiáng)社會(huì)影響力，進(jìn)而提高企業(yè)效益。在從粗放型經(jīng)濟(jì)到集約型經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變的過程中，火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排工藝的改進(jìn)有著重大的意義，既能夠保護(hù)環(huán)境，又能夠增強(qiáng)自身生產(chǎn)效益。

1 火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)的影響

火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)是火電廠進(jìn)行節(jié)能減排的重要部分，下文將從汽輪發(fā)電機(jī)組中的單閥控制系統(tǒng)、蒸汽壓的變動(dòng)和熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)的未來應(yīng)用三個(gè)方面對(duì)火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)的影響進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述。

1.1 單閥控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

現(xiàn)階段火電廠汽輪發(fā)電機(jī)組中的控制系統(tǒng)主要為單閥控制系統(tǒng)。一方面，單閥控制系統(tǒng)具有十分優(yōu)良的調(diào)節(jié)性能，能夠保證汽輪發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，單閥控制系統(tǒng)對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)組擁有較好的調(diào)節(jié)能力，基本能夠保證汽輪發(fā)電機(jī)組始終維持在一個(gè)比較優(yōu)良的運(yùn)行狀態(tài)。另一方面，單閥控制系統(tǒng)的調(diào)流性能較差，其在調(diào)流過程中經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生一些復(fù)雜冗余的過程環(huán)節(jié)，從而增加了設(shè)備能量的損耗。

1.2 蒸汽壓變動(dòng)對(duì)污染物的影響

在火電廠的實(shí)際運(yùn)作中，由于社會(huì)對(duì)電力的需求變化十分頻繁，所以發(fā)電機(jī)的運(yùn)作狀態(tài)需要不停地做出調(diào)整，以滿足多變的社會(huì)電力需求。當(dāng)所需電力較少時(shí)，發(fā)電機(jī)的工作壓力較小，當(dāng)所需電力較多時(shí)，發(fā)電機(jī)的工作壓力增大。當(dāng)火電廠燃煤性能較低或者發(fā)電機(jī)工作壓力較小時(shí)，蒸汽壓就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)，發(fā)生劇烈的變動(dòng)，從而阻礙發(fā)電機(jī)機(jī)組的正常運(yùn)行，甚至損壞發(fā)電機(jī)機(jī)組，進(jìn)而使污染物的排放量增多。

1.3 熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)在火電廠中未來的應(yīng)用趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)也在不斷的發(fā)展。與此同時(shí)，熱工自動(dòng)化系統(tǒng)也逐漸在火電廠中得到了廣泛的應(yīng)用，其不但降低了生產(chǎn)成本，而且簡(jiǎn)化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使得火電廠獲得了不同程度的效益提升。因此，為了更好地適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中節(jié)能減排技術(shù)的改進(jìn)必將成為火電廠發(fā)展的未來趨勢(shì)。

2 火電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)

若要提高火電廠的節(jié)能減排能力，并提高其生產(chǎn)效益，首先要對(duì)熱工自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。下文將從自動(dòng)控制性能的提升、控制系統(tǒng)的負(fù)荷分配、熱工自動(dòng)化安全指標(biāo)的優(yōu)化和系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的優(yōu)化四個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

2.1 提升自動(dòng)控制性能

研究表明，通過應(yīng)用先進(jìn)的自動(dòng)控制技術(shù)，應(yīng)用有明顯優(yōu)勢(shì)的自動(dòng)控制軟件能夠很大程度的提高火電廠熱工自動(dòng)化的延遲性和多重耦合等能力，能夠明顯地提高火電廠自動(dòng)控制系統(tǒng)地性能，提高火電廠整體的生產(chǎn)效率，降低設(shè)備損耗，減少污染物的排放量。

2.1.1 火電廠熱工自動(dòng)化中保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)

顧名思義，火電廠的熱工自動(dòng)化中保護(hù)系統(tǒng)能夠在火電廠各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的設(shè)備突然發(fā)生故障時(shí)，檢測(cè)故障原因并且針對(duì)性地自動(dòng)采取保護(hù)措施。對(duì)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)，準(zhǔn)確的設(shè)置其運(yùn)行參數(shù)，增加其檢測(cè)的準(zhǔn)確性，在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行參數(shù)超過預(yù)設(shè)范圍時(shí)能夠準(zhǔn)確及時(shí)的進(jìn)行檢測(cè)，并立即自動(dòng)啟動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，采取保護(hù)措施，以盡快降低設(shè)備的損耗，減少污染物的排放量。

2.1.2 火電廠熱工自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

熱工自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)有一定的相似之處，在火電廠實(shí)際運(yùn)作中，熱工自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)能夠自動(dòng)獲取溫度、汽壓、功率、電流等參數(shù)，從而對(duì)發(fā)電機(jī)機(jī)組出現(xiàn)的故障問題進(jìn)行分析，查找故障原因，并以此為依據(jù)對(duì)機(jī)組進(jìn)行調(diào)整。

2.1.3 火電廠熱工自動(dòng)化中的自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用

火電廠熱工自動(dòng)化中的自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠保證發(fā)電廠相關(guān)機(jī)組的正常和安全運(yùn)行，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況自動(dòng)采取調(diào)節(jié)措施，使得機(jī)組設(shè)備隨時(shí)適應(yīng)外部環(huán)境。當(dāng)機(jī)組設(shè)備出現(xiàn)故障或者問題時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)故障原因進(jìn)行分析，并針對(duì)性地做出調(diào)整措施，對(duì)相關(guān)機(jī)組進(jìn)行保護(hù)，從而保證機(jī)組的安全運(yùn)行。

2.2 對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行負(fù)荷分配

之前的熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)工作狀態(tài)為主控室通過調(diào)用不同機(jī)械使用線路與自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制終端相連接，然后進(jìn)行命令傳輸，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制。這種自動(dòng)控制系統(tǒng)比較安全，因此在目前火電廠中得到了較為廣泛的應(yīng)用。然而這種自動(dòng)控制系統(tǒng)卻無法解決污染物排放量大的問題，因此需要尋求一種更加先進(jìn)的方式以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。將主發(fā)電廠的不同工作負(fù)荷對(duì)下級(jí)工作車間進(jìn)行分配，能夠使控制系統(tǒng)和工作系統(tǒng)有效的結(jié)合，進(jìn)而有效的提升發(fā)電機(jī)組的生產(chǎn)效益。

2.3 對(duì)熱工自動(dòng)化安全指標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化

為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排地目標(biāo)，首先要保證整個(gè)火電廠機(jī)組能夠正常安全地運(yùn)作。一旦有設(shè)備發(fā)生故障，不但會(huì)耽誤發(fā)電機(jī)組地生產(chǎn)工作，而且設(shè)備的維修需要耗費(fèi)大量的材料資源。過去的火電廠安全檢測(cè)完全由人力進(jìn)行排查，這種檢測(cè)方式不準(zhǔn)確而且效率很低。因此要在火電廠中盡量使用智能化的熱工自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用不同的事故判斷檢測(cè)模塊，對(duì)火電廠每一個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)組分別進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，盡量在故障發(fā)生之前進(jìn)行改良或維修，降低故障發(fā)生的概率。

2.4 對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化

在進(jìn)行火電廠熱工自動(dòng)化應(yīng)用的過程中，要對(duì)自動(dòng)控制軟件進(jìn)行仔細(xì)認(rèn)真的分析和選擇，對(duì)每一種自動(dòng)控制軟件進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)價(jià)和試用。為了確?；痣姀S的整體運(yùn)作效率，在自動(dòng)控制軟件的使用確定之后，要對(duì)每一種控制算法進(jìn)行試用，在保證算法能夠滿足火電廠自動(dòng)控制軟件的需求之后探索到效率最高的一種計(jì)算算法。由于火電廠所排放的硫氮化合物會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境，所以不能直接排放到外界環(huán)境中。需要利用自動(dòng)控制系統(tǒng)加強(qiáng)不同工作部分之間的控制聯(lián)系，盡可能提高電煤脫硫速度和電煤脫硫率。

3 新型節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用分析

隨著熱工自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，新型節(jié)能減排的技術(shù)也逐漸出現(xiàn)。下文將從等離子點(diǎn)火的安全性能和機(jī)組的自動(dòng)控制與脫硫相結(jié)合兩個(gè)方面進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

3.1 提升等離子點(diǎn)火的安全性能

在火電廠的實(shí)際運(yùn)作中，各種傳統(tǒng)的點(diǎn)火技術(shù)由于有著各種各樣的缺點(diǎn)在發(fā)展中被逐漸的擯棄。而等離子點(diǎn)火技術(shù)能夠很大程度的減少燃油用量，比較符合低碳環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)，因而被火電廠廣泛應(yīng)用。然而這種方法也存在一些缺陷，當(dāng)工作爐溫度過低時(shí)，未能完全燃燒的電煤殘留物極易引發(fā)安全事故。為了降低風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該及時(shí)處理燃煤及管道內(nèi)的殘留燃煤灰塵，并在其中添置安全監(jiān)測(cè)儀器。

3.2 將機(jī)組的自動(dòng)控制和脫硫相結(jié)合

傳統(tǒng)的機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)和脫硫過程相互獨(dú)立，就算有結(jié)合的現(xiàn)象也是二者簡(jiǎn)單的串聯(lián)，并未進(jìn)行有機(jī)的融合，不能發(fā)揮原有的技術(shù)設(shè)計(jì)要求。近年來隨著環(huán)境污染的逐漸加重，節(jié)能降耗已經(jīng)是迫在眉睫的問題，這就要求火電廠將機(jī)組的自動(dòng)控制技術(shù)和脫硫技術(shù)相融合，提升聯(lián)動(dòng)裝置。

4 結(jié)語

本文對(duì)火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中節(jié)能減排進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，然而真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)任重而道遠(yuǎn)，還有許多問題需要在火電廠各機(jī)組的實(shí)際運(yùn)作中去發(fā)現(xiàn)，并對(duì)其進(jìn)行分析和研究，從而有針對(duì)性地對(duì)熱工自動(dòng)化系統(tǒng)做出科學(xué)可行的改進(jìn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

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