火電廠熱工自動化設(shè)計中的節(jié)能減排研究

程燭

【摘 要】近幾年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，越來越多工程項(xiàng)目得到有效開展，再加上城市的建設(shè)等，我國對電能的需求越來越高，電力工業(yè)也進(jìn)入了一段發(fā)展的高峰期。在這一背景下，對于火電機(jī)組的運(yùn)行及管理要求越來越嚴(yán)格，熱工自動化技術(shù)憑借著其優(yōu)秀的安全性能、可靠性、經(jīng)濟(jì)環(huán)保性等方面的優(yōu)勢成為了我國火電機(jī)組發(fā)展的重要應(yīng)用技術(shù)?；痣姀S作為節(jié)能減排的重要目標(biāo)，在熱自動化設(shè)計中同樣需要體現(xiàn)，節(jié)能減排問題也是目前火電設(shè)計的最大問題。本文根據(jù)火電廠熱工自動化的功能和特點(diǎn)，根據(jù)火電廠的相關(guān)實(shí)際情況來分析研究節(jié)能減排等問題，并提出其中存在的問題，找出解決辦法，希望對我國火電廠節(jié)能減排做出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】火電廠熱工自動化；節(jié)能減排；應(yīng)用研究

我國電力行業(yè)一直被國家重視，電力行業(yè)發(fā)展的是否超前也是考驗(yàn)國家經(jīng)濟(jì)能力的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。而目前我國電力行業(yè)的能源結(jié)構(gòu)主要是以碳煤為主發(fā)電工程，在目前這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的較為成熟，所以在今后的一段時間我國仍然難以以其他發(fā)電技術(shù)作為主要發(fā)電手段。然而碳煤也是一種不可再生能源，火電廠消耗碳煤的數(shù)量是很大的，長此以往會導(dǎo)致我國社會發(fā)展的不穩(wěn)定，對我國的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有著十分不利的影響。因此火電廠節(jié)能減排就是目前所需要注意的問題，我國應(yīng)該積極貫徹節(jié)能減排思想，研究節(jié)能減排新方法，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，以保我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，具有著十分重要的意義。

一、火電廠熱工自動化系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

在火電熱工自動化發(fā)展中存在著四個十分關(guān)鍵的階段，分別為：就地控制，集中控制，分散型控制，總線型控制。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，從智能化是其核心部分，所謂智能化表現(xiàn)在其具有多種新功能。例如過去當(dāng)流量儀表需要進(jìn)行溫度，壓力的補(bǔ)償時需要分別測量流量，溫度和壓力的三臺變送器，并且需要運(yùn)算器來計算，而現(xiàn)在一臺智能化的流量變送器就可以包攬這一任務(wù)；又如一臺智能化執(zhí)行器，由于具有多種的自診斷功能，過去控制的算法，只能由調(diào)節(jié)器或DCS來完成，如今一臺智能化的變送器或者執(zhí)行器，只要值入PID模塊，就可以與有關(guān)的現(xiàn)場儀表在一起，在現(xiàn)場實(shí)現(xiàn)自主調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)控制的徹底分散，從而減輕了DCS主機(jī)的負(fù)擔(dān)，使調(diào)節(jié)更加及時，并提高整個系統(tǒng)的可靠性，有效的降低了火電廠的成本，對于火電廠熱工自動化的節(jié)能減排具有十分重要的意義。

隨著國家提倡可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，低碳思想已經(jīng)在我國普及，其要求火電廠熱工自動化節(jié)能減排也是必然的結(jié)果，問題在于節(jié)能減排目的雖然已經(jīng)普及，但是節(jié)能減排的方法還是十分稀少，因此加強(qiáng)節(jié)能減排工作火電廠熱工自動化設(shè)計中的應(yīng)用是當(dāng)前最主要的任務(wù)。

二、火電廠熱工自動化設(shè)計中的節(jié)能減排注意的問題

1、強(qiáng)化系統(tǒng)安全性能進(jìn)而促進(jìn)節(jié)能減排

無論是在哪方面，熱工自動化設(shè)計都需要在安全合格的情況下來進(jìn)行設(shè)計，為了保證系統(tǒng)的安全性能，以及設(shè)計出系統(tǒng)安全運(yùn)行，需要對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行保護(hù)設(shè)計。在火電廠熱工自動化設(shè)計的過程中，以安全為前提，去進(jìn)行節(jié)能減排設(shè)計，而安全方面需要進(jìn)行安全設(shè)計和特殊安全設(shè)計兩種設(shè)計，來保證系統(tǒng)的絕對安全，這兩種方法相結(jié)合，完美的減少了系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)錯誤和故障的幾率，有效的保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

2、促進(jìn)節(jié)能減排技術(shù)的成熟，提升節(jié)能整體性

為了實(shí)現(xiàn)火電廠節(jié)能減排的目的。還需要更加先進(jìn)的技術(shù)作為有效的支撐，就目前情況而言，節(jié)能減排技術(shù)并不是很成熟，相關(guān)的設(shè)計人員經(jīng)驗(yàn)不足，所以促進(jìn)節(jié)能減排的成熟才可以有效的去進(jìn)行節(jié)能工作，國家可以根據(jù)培養(yǎng)，或者企業(yè)可以培養(yǎng)員工來促進(jìn)相關(guān)人才的出現(xiàn)，我國在這方面技術(shù)尚不完善，且相關(guān)人才較少，所以培養(yǎng)人才，滿足國家和企業(yè)的人才需求，提高工作人員的不斷努力來促進(jìn)節(jié)能減排技術(shù)成熟。

提升節(jié)能減排的整體性對于節(jié)能工作是十分有利的，眾所周知熱工自動化系統(tǒng)是一體的，存在一點(diǎn)出現(xiàn)問題或是系統(tǒng)發(fā)生一處故障將會導(dǎo)致系統(tǒng)整體無法正常工作，而重啟一遍所需要的成本較大，而提高了系統(tǒng)整體的安全性，出現(xiàn)這種情況的次數(shù)就會少很大，在安全提升情況下進(jìn)行對系統(tǒng)整體的節(jié)能減排加強(qiáng)，所節(jié)約的資源就會大大增多。

3、合理的分配機(jī)組負(fù)荷經(jīng)濟(jì)，有效的提高節(jié)能減排目的

在以前，火電廠是與我國電網(wǎng)屬于同一個系統(tǒng)的，在與電網(wǎng)為整體一起運(yùn)營的。而在那時經(jīng)濟(jì)的分配并沒有像現(xiàn)在一樣嚴(yán)謹(jǐn)，隨著火電廠與國家電網(wǎng)的分開營運(yùn)，對于經(jīng)濟(jì)的管理也更加的嚴(yán)格了。新的階段國家將電網(wǎng)與火電廠分開運(yùn)行，在國家發(fā)出指令的時候不再是單獨(dú)針對一個發(fā)電機(jī)組，而是針對定向的發(fā)電廠，對于發(fā)電廠中的經(jīng)濟(jì)分配有著良好的促進(jìn)作用，保證發(fā)電廠運(yùn)行經(jīng)濟(jì)的合理發(fā)展。在新的工作情況下，合理的分配機(jī)組負(fù)荷經(jīng)濟(jì)，有效的提高節(jié)能減排目的。

三、火電廠熱工自動化設(shè)計中的節(jié)能減排措施及問題

1、加強(qiáng)熱工自動化系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

在熱工自動化設(shè)計的過程中，對系統(tǒng)軟件尚未選擇之前，最應(yīng)該做的是對系統(tǒng)的梳理，檢查，審核，在這些工作做完且通過后，在進(jìn)行對系統(tǒng)軟件的選擇。選擇控制效果最佳的軟件是最關(guān)鍵的，尤其是在選擇分散控制軟件的時候，需要進(jìn)行科學(xué)的研究和探討，在評估后確保該軟件性能的情況下在進(jìn)行選擇，加強(qiáng)熱工自動化系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。在系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行的過程中往往會出現(xiàn)問題和故障，所以選擇性能良好的軟件，并且各個軟件性能并不沖突有利于系統(tǒng)的正常運(yùn)行，有效的降低了出現(xiàn)問題和故障的頻率，經(jīng)濟(jì)合理的進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行。

對火電廠機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)體系的建立也是十分關(guān)鍵的，通過數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建來進(jìn)行對機(jī)組性能的分析和計算，最終達(dá)到機(jī)組經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的情況，根據(jù)計算結(jié)果來構(gòu)建系統(tǒng)。對機(jī)組運(yùn)行的實(shí)時數(shù)據(jù)管理對于系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著很大的影響，建立性能優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫，方便診斷系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)的性能問題，并及時進(jìn)行解決，有效的保證了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，在機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的情況下對于節(jié)能減排的問題也是水到渠成，直接影響了節(jié)能減排的量度，熱工自動化經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的情況下可以有效的降低煤炭的使用率，達(dá)到了節(jié)能減排的目的。

2、加強(qiáng)對新型節(jié)能減排熱工儀表的應(yīng)用

加強(qiáng)對新型節(jié)能減排熱工儀表的應(yīng)用是促進(jìn)節(jié)能減排的一大方法，通過對新型熱工檢測儀表的應(yīng)用來監(jiān)測煤炭的使用率，從而采取有效的手段來控制煤炭的使用效率，促進(jìn)了對節(jié)能減排工作的進(jìn)行。同樣，使用新型熱工儀表來監(jiān)測鍋爐煙氣排放質(zhì)量，嚴(yán)格控制煙氣排放的參數(shù)，使之能達(dá)到國家排放要求，減少對環(huán)境的污染，也是近些年熱工設(shè)計的趨勢。例如，目前一種方法就是使用快速熱電偶，對難以準(zhǔn)確控制蒸汽管排放的問題采用熱電偶來實(shí)時監(jiān)測，并及時采取有效的手段進(jìn)行控制，可有效的降低設(shè)備成本費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能緊迫的目的。

3、加強(qiáng)對隱性節(jié)能消耗的重視

在常規(guī)的火電廠熱工自動化系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，常存在著隱性節(jié)能損耗，這對實(shí)施節(jié)能減排目的存在著很大的阻礙，所以解決隱性節(jié)能消耗也是同樣需要重視的問題。比如在保護(hù)邏輯的設(shè)計中存在著配置較大的問題，其存在著變送器，熱電偶等一些損耗功能，所以如何在不影響系統(tǒng)正常工作的情況下有效的降低損耗也是一項(xiàng)巨大的難題。重視并找出降低損耗，加強(qiáng)對隱形節(jié)能消耗的重視來節(jié)能減排，是一項(xiàng)微小但不得不重視的問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫翔.節(jié)能減排理念下的火電廠熱工自動化設(shè)計及應(yīng)用[J].自動化應(yīng)用，2019（01）：113-114.

[2]王濤，秦建亭.火電廠節(jié)能減排現(xiàn)狀問題及對策探討[J].通訊世界，2017（03）：163-164.

[3]陸健婷.熱工優(yōu)化控制在火電廠節(jié)能中的應(yīng)用效果研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016（34）：20-21.

[4]傅彬.基于節(jié)能減排的火電廠熱工自動化設(shè)計及應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新，2014（24）：71-72.

（作者單位：中電建湖北電力建設(shè)有限公司）