火电厂热工自动化设计中的节能减排

李湖泊

大唐环境产业集团股份有限公司三门峡项目部

火电厂热工自动化设计中的节能减排

李湖泊

大唐环境产业集团股份有限公司三门峡项目部

随着我国社会经济的飞速发展，人们的生活水平质量也实现了质的飞跃，对于电力的需求也在急剧的增加，电力行业的发展迎来了一个高峰期。火力发电厂作为我国电力的主要来源，其生产过程中会产生大量的有毒气体，对我国的生态环境造成了巨大的污染，在经济可持续发展的要求下，实施节能减排计划成为了火电厂的重要内容之一，热工自动化设计的合理性与火电厂节能减排计划的有效性有着直接联系，那么如何提高火电厂热工自动化设计中的节能减排效率，提高火电厂节能减排的效果呢。

火电厂；热工自动化设计；节能减排

我国地幅辽阔，煤炭产量丰富，电力来源也主要是以煤炭作为能源的火力发电，但是火电厂中煤炭燃烧排除大量的酸性气体，不仅仅对环境造成巨大的污染，酸性气体与雨水结合形成的酸雨还给人们的生命财产安全造成了极大的威胁。并且煤炭作为不可再生资源的一种，在急剧消耗的情况下，也导致我国开始出现资源紧缺的情况，因此在火电厂的生产过程中实现节能减排计划是十分必要的，本文针对火电厂热工自动化系统的特点和主要功能，对如何提高火电厂热工自动化设计中的节能减排效率提出建议。

一、火电厂热工自动化系统的特点和主要功能

1.火电厂热工自动化系统的特点

火电厂热工自动化系统采用的是多层次的结构体系，不同层级在功能模块和操作对象之间存在着差异，因此不同层级之间的软件系统也是不同的。火电厂热工自动化系统分为高、中、低三个层级，高层级的热工自动化系统可以实行自动控制，通过自身的控制软件包对下两级的软件系统进行综合管理，在管理过程中形成以处理数据为主要任务的管理系统。

火电厂热工自动化系统与其他系统相比较，有着自身独特的四大特点，分别是：一是硬件积木化，热工自动化系统中的硬件是采取的积木式装载结构，在对功能模块进行选择时也只需要对系统增加或者拆除单元就可以完成，对整个系统的完整性并没有什么影响；二是软件模块化，热工自动化系统为用户提供了大量的软件模块，极大程度的减少了软件开发工作的任务量；三是整体性能的可靠性都得到了极大程度的提升，在热工自动化系统中，设计人员引入了自诊断功能和抗干扰措施，极大的提高了热工系统的自动化控制效率；四是通信网络的多用性，在热工自动化系统中，通过计算机建立起了多平台的数据传输平台，提高数据共享的速率。

2.火电厂热工自动化系统的主要功能

热工自动化系统指的是对火电厂生产过程中主要工艺主所需要的仪表及自动化控制设备进行统一配置,实现火电机组报警、运行监测、以及控制等一系列功能的综合控制系统[1]。火电厂热工自动化系统的主要功能包括以下三个方面：一是对火电机组运行参数、生产工艺报警以及设备状态的检测等数据的采集与处理；二是模拟量调节系统，对生产过程中的各项运行指标进行调节，使得运行指标满足火电机组的运行要求；三是在人工自动化系统的环境中，借助火电机组的运行状态信息来控制设备的停顿顺序，降低机组在运行过程中不必要的损耗，在一定程度上提高机组运行时的稳定性。

二、火电厂热工自动设计中的节能减排建议

1.强化对电力设备的安全性控制

保证热工系统安全平稳的运行是火电厂热工系统自动化设计节能减排的前提条件，为了保证系统可以安全平稳运行，设计人员应当强化对电力设备的安全性控制，对发电机组进行联锁保护，这样做主要是为了满足系统正常运转的逻辑设计和出现随机情况的应急保护设计。将逻辑设计和应急保护设计两者之间结合可以有效的减少热工系统在运行过程中出现问题的频率，保证系统可以安全平稳的运行。例如，在进行超驰控制设计时可以以闭环回路的参数作为检测指标，当检测到的参数指标满足系统预定时就直接对系统故障进行预处理，将系统故障控制在一定范围内。

2.优化热力系统的经济运行效率

优化热力系统的经济运行效率包括优化运行软件、建立完善的火电机组经济指标评价体系和对机组负荷进行合理的经济分配两方面。在对热工系统自动化设计中进行软件的选择时，设计人员应当在对市场上现有的软件进行完整的调查、梳理和实用后选择质量更为优良，运行更为有效的控制软件。在热工系统运行的过程中，相关工作人员对系统运行的状态进行统计分析，并将统计到的数据建立成可以表示发电机组个方面热力性能的数学模型，利用运输平台进行系统运行状态的数据信号采集，并将采集到的数据代入到数学模型中，可以绘制出表示耗能和机组运行状态的相关曲线，通过这一曲线记录，可以建立起较为完善的火电机组经济指标评价体系。对机组负荷进行合理的经济分配指的是将计算出来的机组性能数据绘制成曲线图，并将机组经济与自动发电控制系统集合起来，将火电厂的经济符合合理的分配到每台机组[2]。

3.提升技能减排技术的可靠性

要实现火电厂热工设计中的节能减排计划，要提升节能减排技术的可靠性，具体来说就是要提高低负荷运行和冷炉点火这两项技术时应用等离子点火的安全性和规范热工系统中大型辅助设备变频控制技术的行为。运用等离子点火技术极易出现锅炉受热不均匀或者是炉膛局部温度过高的情况，对电力系统运行的安全具有极大的威胁，因此在进行热工系统自动化设计时，设计人员需要加强对点火过程中各项数据指标的控制，并做好相应的控制设备，保证等离子点火技术的安全性。在火电厂发电的过程中，使用大型辅助变频器可以降低负荷调解中的能耗，但是也增加了相应的运行成本，影响到运行过程中数据信息的传递。因此在进行热工自动化设计的过程中，设计人员应当根据不同变频器的使用情况编制出合适的行业规范，减少变频器使用过程当中的弊端。

结束语

总而言之，火电厂热工自动化设计中的许多方面都对火电厂的节能减排效率有着联系，从全文我们可以看出，优化火电厂热工自动化设计对于提高火电厂的节能减排效果有着十分重要的意义。随着我国经济的快速发展，人们对于电力的需求量也必将会增加，设计人员在进行火电厂热工自动设计的时候需要对影响火电厂节能减排的各个因素综合考虑，尽可能的实现火电厂生产过程中的节能减排，实现我国经济的可持续发展。

[1]唐黎.广东粤电湛江生物质发电项目(2×50MW)工程热工自动化设计及优化方案介绍[J].企业科技与发展，2010(14)

[2]鲁松林,代家元,周春蕾,李春岩.基于积分制的燃煤机组节能减排综合绩效评估方法与应用[J].江苏电机工程，2016(05)

[3]李俊雄,黎灿兵,曹一家,李欣然,何丽娜,刘博.面向智能电网的互动式节能调度初探[J].电力系统自动化，2013(08)

[4]岳峻峰,梁绍华,宁新宇,邹磊,秦鹏,张恩先,黄磊.600MW超超临界锅炉墙式切圆燃烧系统的特点及性能分析[J].动力工程学报，2011(08)

[5]刘福广,李太江,王彩侠,梁军,刘立营,姚兵印,肖德铭,史文渊.焊后热处理温度对P92钢焊缝显微组织和力学性能的影响[J].动力工程学报，2011(10)

[6]王明娟,徐加鹏.试论企业标准体系与质量、环境、职业健康安全管理体系的关系[J].科技与企业，2013(23)

[7]李麟章,王健.火电厂热工自动化设计中节能减排分析[J].江苏电机工程，2010(01)

[8]焦庆丰,朱光明,李明,黄丕维,段学农.我国火电厂能耗现状及节能潜力分析[J].湖南电力，2008(01)

李湖泊（1989-），男，汉，河南省三门峡市人，本科，单位：大唐环境产业集团股份有限公司三门峡项目部，研究方向：热工自动化。