電廠生產過程中關鍵節(jié)能控制技術探究

吳 超

（國能浙江南潯天然氣熱電有限公司，浙江湖州 313000）

電廠在生產過程中選擇節(jié)能控制技術時，應著重分析節(jié)能控制技術方案中各項技術所帶來的節(jié)能效益，著眼于長遠，逐步更新原有生產模式，快速應對在以往電廠生產中存在的各項問題，提高節(jié)能控制技術的實施效果。

1 電廠生產中常見的能耗

雖然電廠是能源的生產基地，但其自身的能耗也不容忽視。通常電廠的能源消耗主要包括燃料燃燒、燃氣利用及水力能源利用等多種形式。

（1）燃料燃燒。煤炭作為主要的燃料來源，其燃燒過程產生的熱能被轉化為機械能，最終驅動渦輪發(fā)電機組。然而，煤炭的燃燒不僅會產生CO2等溫室氣體，還會釋放出大量的廢熱。這些廢熱在傳輸和利用的過程中造成了能源的浪費，增加了電廠的總能耗。

（2）燃氣利用。天然氣作為一種清潔能源，其燃燒過程產生的廢氣相對較少，對環(huán)境的影響較小。

除以上幾種常見的能耗形式外，電廠的運行和維護也需要消耗大量的能源。例如，電廠的照明和空調系統(tǒng)、發(fā)電設備的冷卻和維修、機械設備的運行等都需要消耗相應的能源，無形中增加了電廠的總能耗。當然，隨著科技的不斷發(fā)展，電廠的能源消耗也在逐步減少。新型的清潔能源技術，如太陽能發(fā)電、風力發(fā)電等，不僅能夠減少對傳統(tǒng)能源的依賴，還能夠降低電廠的能耗。同時，科技的進步也使得電廠能源的利用效率提高，廢熱和廢氣的回收利用成為可能，從而減少了能源的浪費和環(huán)境的污染。

2 電廠生產過程中節(jié)能控制技術的應用價值

隨著人們對環(huán)境保護意識的不斷增強，節(jié)能減排成為一個全球范圍內的重要議題。而在電廠的生產過程中，通過應用節(jié)能控制技術，不僅可有效降低能源消耗，減少對環(huán)境的污染，還可提高電力生產效率，為社會帶來諸多經濟和環(huán)境效益。

（1）電廠生產過程中的節(jié)能控制技術可有效降低能源消耗，從而減少能源資源的浪費。傳統(tǒng)電廠在發(fā)電過程中通常存在能源轉化效率較低的問題，大量的熱能和燃料能被浪費。然而，通過應用先進的節(jié)能控制技術，可實現(xiàn)電力生產過程中能源的高效利用，最大程度地減少能源的損耗。例如，通過優(yōu)化鍋爐的燃燒控制系統(tǒng)，提高燃燒效率，降低燃料消耗，從而實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。這不僅可以降低電廠運營成本，還能夠節(jié)約大量的能源資源。

（2）節(jié)能控制技術的應用可提高電力生產效率，優(yōu)化電網(wǎng)運行。在電力生產過程中，能源的轉化和傳輸環(huán)節(jié)通常存在一定的能量損失。而通過應用節(jié)能控制技術，可實現(xiàn)電力生產的精細化控制，提高電網(wǎng)的運行效率。例如，通過智能化監(jiān)測設備的應用，可實時監(jiān)控電力的供需狀況，實現(xiàn)電網(wǎng)的動態(tài)管理，避免電力的過剩或短缺，提高供電質量和穩(wěn)定性。此外，合理利用可再生能源和儲能技術，也可促進電力生產的綠色化和可持續(xù)發(fā)展。

（3）電廠生產過程中節(jié)能控制技術的應用還可以減少環(huán)境污染，改善空氣質量。傳統(tǒng)電廠在燃燒煤炭或石油等化石燃料時，會產生大量的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等大氣污染物，嚴重影響空氣質量和人類健康。然而，通過應用先進的節(jié)能控制技術，可實現(xiàn)燃燒過程的優(yōu)化，減少有害氣體的排放。例如，采用先進的燃燒控制技術和脫硫脫硝技術，可有效降低煙塵和有害氣體的排放濃度，達到環(huán)保減排的目標，改善環(huán)境質量。

3 電廠生產過程中的關鍵節(jié)能控制技術

3.1 熱力自動化技術

熱力自動化技術是熱電廠生產過程中不可或缺的一項重要技術。其基于先進的控制原理和系統(tǒng)，通過實時監(jiān)測和調整熱力設備運行參數(shù)，實現(xiàn)對能源的高效利用和管理。該技術在電廠生產中發(fā)揮著重要的作用，不僅提高了生產效率，還大幅度降低了能源消耗，為環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展做出了貢獻。過去生產過程中，由于傳統(tǒng)的手動控制方式存在局限性，能源的使用效率通常無法得到最大化的發(fā)揮。而隨著熱力自動化技術的引入，電廠的生產過程變得更加智能化和高效化。熱力自動化技術通過實時監(jiān)測和調整熱力設備的運行參數(shù)，實現(xiàn)了對能源的有效管理，通過建立完善的監(jiān)測系統(tǒng)，可實時監(jiān)測各關鍵設備的運行狀態(tài)和能耗情況。同時，利用先進的數(shù)據(jù)分析和處理技術，可對數(shù)據(jù)進行準確的統(tǒng)計和分析，找出節(jié)能的潛在問題和改進方向。在此基礎上，通過自動化調整設備的運行參數(shù)，實現(xiàn)能耗的最優(yōu)化控制，進一步提高能源利用效率。

熱力自動化技術還提供了智能化的決策支持系統(tǒng)，幫助電廠管理者做出更加科學和準確的決策。在電廠生產過程中，不同的環(huán)境因素和運行條件都會對能源的消耗產生影響。通過建立數(shù)學模型和算法，熱力自動化技術可對這些因素進行分析和預測，為管理者提供決策參考。例如，在電廠鍋爐的運行過程中，熱力自動化技術可根據(jù)不同的天氣條件和負荷需求，在保證供熱質量的前提下，合理調整燃料的使用量和燃燒過程，以達到節(jié)能減排的目標。另外，熱力自動化技術還通過智能化的設備控制系統(tǒng)，提高了電廠的生產效率和安全性。傳統(tǒng)的手動控制方式存在操作人員易疲勞、操作精度低等問題，而熱力自動化技術可實現(xiàn)對設備的遠程控制和集中管理。通過自動化控制系統(tǒng)，可實時監(jiān)測設備的運行狀態(tài)和參數(shù)變化，及時發(fā)現(xiàn)并處理故障問題，提高設備的可靠性和可用性。同時，自動化控制系統(tǒng)還可以根據(jù)不同的生產需求和優(yōu)先級，自動調整設備的運行模式和工作流程，提高生產效率和靈活性。

3.2 機組順序控制系統(tǒng)

在電廠生產過程中，為提高能源利用效率和節(jié)約資源，常會應用節(jié)能控制技術中的機組順序控制系統(tǒng)。其作為智能化控制系統(tǒng)，發(fā)揮著不可或缺的作用，既能保障電廠的正常運行，又能最大限度地減少能源的浪費。機組順序控制系統(tǒng)是一種自動化控制系統(tǒng)，通過對電廠內部的各機組進行精確調度和協(xié)調，實現(xiàn)最佳的能源配置和使用。其負責統(tǒng)籌協(xié)調和安排電廠內各機組的運行順序和工作模式。

（1）機組順序控制系統(tǒng)能夠智能化地調度電廠內部的各機組，通過實時監(jiān)測并分析電廠內部的電力需求和供應情況，能合理安排各機組的開啟和關閉時間，確保電力供應的穩(wěn)定性和可靠性。同時，其還能根據(jù)電廠內部的負荷情況，合理地分配不同機組的工作負荷，避免出現(xiàn)某個機組超負荷運行或負荷不足的情況。

（2）機組順序控制系統(tǒng)能夠優(yōu)化電廠的能源利用效率，例如，對電廠內各機組的運行狀態(tài)和工作效率進行監(jiān)測和評估，能判斷出哪些機組的工作效果較好，哪些機組存在效率低下的問題。然后根據(jù)評估結果，智能地調整各機組的工作模式和參數(shù)，以達到最佳的能源利用效率。例如，當電廠內部的負荷較低時，機組順序控制系統(tǒng)會合理選擇使用效率較高的機組，避免使用效率較低的機組，從而減少能源的浪費。

（3）機組順序控制系統(tǒng)還能夠提高電廠運行的穩(wěn)定性和安全性，其能夠對電廠內各機組的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并及時發(fā)現(xiàn)和解決可能存在的故障和問題。例如，當某個機組出現(xiàn)異常情況時，其會立即采取措施，將該機組從運行模式中排除，避免可能的安全事故的發(fā)生。同時，其還能夠自動進行故障診斷和排除，減少了人為操作的錯誤和失誤，提高了電廠的運行效率和安全性。

3.3 高壓變頻調速控制技術

該技術通過調整電機的轉速，實現(xiàn)了電機的高效率運行，從而在電力生產中大幅降低了能源消耗。其主要利用功率電子器件對電機電源進行調整，從而改變電機的轉速，實現(xiàn)對產能的靈活控制。高壓變頻調速控制技術在電廠節(jié)能中的應用，為電廠提供了一種新的節(jié)約能源途徑。其核心在于利用變頻器對電機進行變頻控制，使得電機在工作過程中能夠根據(jù)實際需要進行轉速調整。這種調整不僅能夠避免電機的過載運行，還能夠最大限度地減少能源的浪費。通過合理的調整，電機轉速可得到有效控制，避免了傳統(tǒng)電機運行過程中的大量能量損耗，從而降低了能源消耗。在電廠生產過程中，高壓變頻調速控制技術還具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的電機轉速調節(jié)多依賴于機械變速裝置，這種方式通常存在轉速調節(jié)范圍有限、響應速度慢、效率低下等問題。而高壓變頻調速控制技術則通過電氣變速的方式實現(xiàn)轉速的調節(jié)，具有調整范圍廣、反應迅速、效率高等優(yōu)點。這種電氣變速方式不僅可實現(xiàn)對電機的精確控制，還能夠根據(jù)實際需求進行靈活調整，提高了電廠的生產效率和穩(wěn)定性。

3.4 鍋爐節(jié)能管理

在如今資源日益稀缺、環(huán)境污染日益嚴重的背景下，鍋爐節(jié)能管理顯得尤為重要。其不僅能夠提高能源利用率，減少能源消耗，還能有效降低污染物排放，保護環(huán)境。鍋爐節(jié)能管理的核心在于有效利用燃料能源，在傳統(tǒng)的鍋爐燃燒過程中，燃料不完全燃燒、煙氣溫度過高等問題都會導致能源浪費。而通過采用先進的燃燒控制系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)燃燒過程的優(yōu)化調控，使燃料充分燃燒，最大限度地釋放出燃燒熱，減少煙氣中的有害物質排放，提高燃料的利用率。鍋爐節(jié)能管理還包括對熱能的合理利用，在鍋爐系統(tǒng)中，燃燒產生的熱能不僅可用于發(fā)電，還可用于供熱、蒸汽生產等多環(huán)節(jié)。通過合理設計鍋爐系統(tǒng)，將多余的熱能回收利用，可以降低能源消耗，提高能源利用效率。例如，采用余熱回收技術，將煙氣中的余熱傳遞給水或空氣，實現(xiàn)熱能的再生利用。此外，還可以利用熱泵技術，將低溫熱能提升至高溫，以滿足不同用途的需求。

3.5 低溫煙氣處理系統(tǒng)

低溫煙氣處理系統(tǒng)旨在通過降低煙氣溫度來實現(xiàn)煙氣的凈化和治理。其通過一系列的工藝和設備，將高溫的煙氣冷卻至較低的溫度，進而達到凈化處理的目的。與傳統(tǒng)的處理系統(tǒng)相比，低溫煙氣處理系統(tǒng)具有諸多優(yōu)勢和創(chuàng)新之處，其能夠有效地降低電廠的能耗。在傳統(tǒng)處理系統(tǒng)中，需要借助高溫脫硝等過程完成煙氣凈化，不僅需要大量的熱能支持，還會產生大量的廢熱。而低溫煙氣處理系統(tǒng)則能夠通過降溫的方式減少能源消耗，從而達到節(jié)能的目的，不僅有利于降低生產成本，還可以減少對環(huán)境的不良影響，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。電廠的運營環(huán)境通常具有復雜的條件和變化的外界因素，傳統(tǒng)處理系統(tǒng)難以適應和應對這些變化。而低溫煙氣處理系統(tǒng)則通過精確的溫度控制和靈活的工藝配置，能夠在不同的作業(yè)條件下保持高效穩(wěn)定的運行，為電廠的運營和管理提供了更大的靈活性和可靠性，有助于提高生產效率和環(huán)境保護水平。此外，低溫煙氣處理系統(tǒng)還具有較低的運營成本和較長的使用壽命。其采用了較為先進的技術和裝置，能夠實現(xiàn)更高效的煙氣凈化效果，減少了所需的投入和維護成本。同時，低溫煙氣處理系統(tǒng)的設計與制造注重耐久性和可靠性，能夠在長時間的運行中保持優(yōu)異的性能和穩(wěn)定性，為電廠提供了經濟效益和可持續(xù)發(fā)展的支持。

4 結束語

在電廠生產的過程中，為減少資源浪費問題的發(fā)生，提高整體的生產效益，要加強對節(jié)能控制技術的科學融入，落實可持續(xù)的發(fā)展思路，滿足基本的生產要求，保障設備的運行效率，以滿足電廠生產節(jié)能環(huán)保的管理要求，承擔環(huán)境保護的職責，提高電廠發(fā)展水平。