熱工優(yōu)化控制在火電廠節(jié)能中的應用探究

錢文晶

摘要：近幾年，隨著國內(nèi)社會經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，社會的生產(chǎn)制造企業(yè)和社會公眾對于電力能源的依賴性也越來越大。然而，國內(nèi)大多數(shù)的電力來源都是通過火力發(fā)電廠來生產(chǎn)，但是火力發(fā)電會產(chǎn)生較大的環(huán)境破壞和環(huán)境污染，并且火力發(fā)電也會產(chǎn)生較大的資源消耗和能源消耗。通過應用熱工優(yōu)化控制技術(shù)，可以降低發(fā)電廠內(nèi)煤炭資源的消耗量，并且也可以減少大量有毒害氣體的排放。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠;節(jié)能;熱工優(yōu)化控制

引言：

在我國的能源結(jié)構(gòu)當中，其中電力能源有近70%都來自于火力發(fā)電廠，因而火力發(fā)電廠要在其發(fā)電設(shè)備運行期間，控制好煤炭資源的消耗，以及降低煤炭燃燒時釋放的二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳等氣體，避免有毒害氣體危害到國內(nèi)的生態(tài)平衡，以及污染大氣。其中煤炭燃燒排放出的二氧化碳就是造成全球溫室效應的根源，因而為了實現(xiàn)建設(shè)生態(tài)性的社會，就需要優(yōu)化國內(nèi)的能源結(jié)構(gòu)，以及降低發(fā)電廠的能源消耗和污染物的排放。

一、熱工優(yōu)化控制技術(shù)概述分析

當前在發(fā)電廠內(nèi)部開展正常的發(fā)電作業(yè)當中，會消耗大量的煤炭資源，但是煤炭發(fā)電廠內(nèi)部的資源消耗速度與發(fā)電廠的發(fā)電效率沒有形成一個正比的關(guān)系。當前國內(nèi)的發(fā)電模式與國外有一定的差距，部分發(fā)電廠內(nèi)部的鍋爐使用效率不高，并且在發(fā)電廠的運作當中，作業(yè)人員必須使用合理的管控措施才能夠降低廠房內(nèi)部污染物的排放。但隨著近些年，國內(nèi)社會公眾對于環(huán)保要求的提升，火力發(fā)電廠的發(fā)電模式已經(jīng)不能夠適應新型的生態(tài)節(jié)能型社會的要求。因此，熱工優(yōu)化控制技術(shù)就被引入到發(fā)電廠內(nèi)部來控制污染物的排放，其中熱工控制優(yōu)化技術(shù)主要是根據(jù)熱力學的定律，在發(fā)電廠設(shè)備運行期間，通過控制發(fā)電過程中產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)節(jié)能的效果[1]。

二、發(fā)電廠存在的問題分析

（一）建筑耗能過大

在火力發(fā)電廠內(nèi)部的建筑物內(nèi)部，由于建筑設(shè)計師使用的設(shè)計理念、設(shè)計方法不夠先進，而造成發(fā)電廠內(nèi)部的隔熱性、保溫性與氣密性較差，并且建設(shè)人員采購的保溫材料質(zhì)量未能達到國家的技術(shù)標準，而造成發(fā)電廠內(nèi)部的熱量浪費。部分發(fā)電廠給廠房內(nèi)部安裝的采暖設(shè)備不合理，而造成電廠內(nèi)部的能源利用率比較低。當前國內(nèi)的北方城市和南方城市在天氣氣候方面有較大的差異，因而在維護火力發(fā)電廠的廠房時，應用的維護方法和建筑物的保溫隔熱設(shè)計也不一樣。在南方城市內(nèi)部，火力發(fā)電廠不需要設(shè)計保溫層，工程設(shè)計人員給發(fā)電廠外部包裹一層單層的鋼板;而在北方部分區(qū)域的火力發(fā)電廠房部，需要給廠房外部開展保溫設(shè)計，且北方的火力發(fā)電廠要給外部設(shè)有雙層，并帶有夾層保溫層的鋼板，才能夠確保廠房內(nèi)部的熱量。在開展鍋爐房的設(shè)計期間，設(shè)計師會根據(jù)南北方地區(qū)天氣氣候的差異性，來設(shè)計封閉式或者敞開式的過濾結(jié)構(gòu)。工程設(shè)計師以節(jié)省能源的維度上，來將火力發(fā)電廠內(nèi)部的鍋爐放在廠房內(nèi)部中心，可以實現(xiàn)回收鍋爐余熱的目的。主廠房的外部窗戶設(shè)計要滿足內(nèi)部的通風和采光要求，并且廠房的外窗設(shè)計也會影響到整個廠房的美觀度，部分設(shè)計師為了提高建筑外表的美觀，會應用許多玻璃窗，甚至有的廠房設(shè)計人員將玻璃面墻的面積擴大到了整個廠房面積的50%，使用玻璃材質(zhì)容易造成鍋爐房內(nèi)部熱量損耗，并且門窗不夠嚴實，也會造成熱量的浪費。國內(nèi)部分發(fā)電廠的工作人員沒有對鍋爐房產(chǎn)生的熱量進行回收利用，而影響了設(shè)備的運作效率[2]。

（二）運營管理不夠科學規(guī)范

在發(fā)電廠內(nèi)部的運營過程中，部分設(shè)備管理人員對于設(shè)備維護管理不到位，而造成設(shè)備造成損壞，以及設(shè)備浪費資源嚴重等問題。當前國內(nèi)部分發(fā)電廠的設(shè)施維護已經(jīng)成為了發(fā)電廠的突出問題。國內(nèi)發(fā)電廠的設(shè)備管理人員沒有24小時的監(jiān)護設(shè)備，而造成設(shè)備產(chǎn)生故障，影響了發(fā)電廠運作效率，以及造成設(shè)備消耗大量的電能。這些問題多數(shù)都是由于發(fā)電廠內(nèi)部的管理經(jīng)營不到位，而引發(fā)的生產(chǎn)事故和能源浪費。

三、熱工優(yōu)化技術(shù)在電廠內(nèi)部的應用研究

（一）降低電廠鍋爐設(shè)備的能耗

在火力發(fā)電廠內(nèi)部，鍋爐是發(fā)電作業(yè)的重要設(shè)備，其中鍋爐也是消耗能源最大的設(shè)備。因而，發(fā)電廠的技術(shù)人員和管理人員要加強對鍋爐耗能的控制。通過將熱工控制技術(shù)運用到鍋爐設(shè)備內(nèi)部，可以大幅度地降低鍋爐排煙的溫度和鍋爐排煙量，此時就會壓縮鍋爐熱量的損失。因而，在發(fā)電廠內(nèi)部的汽輪機設(shè)備運行當中，技術(shù)人員通過將熱控技術(shù)運用于汽輪機的設(shè)備中，避免造成停機產(chǎn)生回熱的故障。因此，熱工控制技術(shù)可以降低電廠內(nèi)部的能源消耗，以及節(jié)約煤炭資源，這樣會推動火力發(fā)電廠的穩(wěn)定經(jīng)營以及降低經(jīng)營成本[3]。

（二）熱控技術(shù)在電廠機組節(jié)能中的應用研究

1.送風控制

在火力發(fā)電廠內(nèi)部，電廠的技術(shù)人員通過控制電廠送風比例，進而改變發(fā)電廠內(nèi)部鍋爐空氣變化狀況，這樣會提高鍋爐的燃燒效率。因此，在火力發(fā)電廠內(nèi)部的機組當中，通過應用熱控技術(shù)，來提高發(fā)電機組的送風量，保證鍋爐內(nèi)部的煤炭充分燃燒，以減少一氧化硫的排放，以及提高煤炭的燃燒效率。在發(fā)電廠設(shè)備正常運行期間，通過熱控技術(shù)可以加強對電廠機組和鍋爐內(nèi)部空氣氧量的控制，進而提高鍋爐內(nèi)部煤炭的燃燒效率，這樣也會提高整個發(fā)電廠的發(fā)電效率。

2.控制磨煤機的溫度

為了保障火力發(fā)電廠內(nèi)部鍋爐能夠正常的運行，因此，技術(shù)人員要通過限制火力發(fā)電廠磨煤機出口的溫度，來保證設(shè)備正常運行。在磨煤機正常運行期間，需要管理人員給設(shè)備添加一定比例的暖風，不能添加冷風，這樣可以減少鍋爐上方的風量，就可以保證鍋爐的正常運轉(zhuǎn)，以及控制好磨煤機出口的溫度值。在設(shè)備運行期間，如果設(shè)備的作風量降低，此時磨煤機的出口排煙溫度就會逐步提高;如果設(shè)計人員給磨煤機設(shè)計參數(shù)值較小，也會引發(fā)磨煤機排煙溫度的上升。因此，設(shè)計人員通過設(shè)計合理的參數(shù)值，可以降低過濾設(shè)備的熱量損失，以及提高鍋爐煤炭燃燒的效率[4]。

（三）控制主蒸汽壓力

在火力發(fā)電廠內(nèi)部的機組正常運行當中，由于發(fā)電鍋爐內(nèi)部有不同的煤種，因而其燃燒的效率也不盡相同。因此，通過熱控技術(shù)來合理調(diào)整鍋爐內(nèi)部的運行參數(shù)和數(shù)值，這樣就可以實現(xiàn)優(yōu)化主蒸汽的壓力，進而保證發(fā)電廠內(nèi)部各個機組的正常運轉(zhuǎn)，以提高機組的使用時間。

在發(fā)電廠內(nèi)部的機組正常運行當中，如果機組內(nèi)部的主汽溫度較高，這樣會造成對機組的損壞，以及增加機組的負荷，進而會縮短機組的使用時間，甚至有可能造成機組的爆炸，進而影響到整個發(fā)電廠生產(chǎn)運作的安全性。

四、結(jié)束語

在發(fā)電廠運行當中，需要由技術(shù)人員將熱工控制技術(shù)運用到設(shè)備內(nèi)部，才能夠提高鍋爐的發(fā)電效率。此時，也會提高鍋爐內(nèi)部燃煤的燃燒效率，進而提高發(fā)電廠內(nèi)部的電力發(fā)電量，并且可以實現(xiàn)節(jié)能減排的問題。近年，隨著國內(nèi)信息技術(shù)的快速發(fā)展，更多先進的技術(shù)也被應用到發(fā)電廠內(nèi)部，提高了發(fā)電的作業(yè)效率。通過應用智能化的技術(shù)，可以加強對電商內(nèi)部設(shè)備的管控，降低發(fā)電廠設(shè)備的能源消耗度。

參考文獻：

[1]張立本.熱工優(yōu)化控制在火電廠節(jié)能中的應用[J].通信電源技術(shù)，2018，35（2）：56-57.

[2]薛輝，陸曄.火電廠熱工參數(shù)軟測量技術(shù)的應用價值分析[J].科學技術(shù)創(chuàng)新，2019（26）：78-79.

[3]葛舉生，吳紅陽，熊超，etal.火電機組熱工控制系統(tǒng)一體化改造與優(yōu)化[J].工業(yè)控制計算機，2019（10）：19-21.

[4]劉良驥.對電廠熱工控制系統(tǒng)中抗干擾技術(shù)的運用探討[J].電子世界，2019（11）：89-90.