电厂生产过程的节能控制技术分析

2018-02-15李达宏

西部探矿工程 2018年10期

李达宏

（西山煤电集团西山发电有限公司，山西古交030200）

随着社会的进步和经济的发展，环境问题成为社会大众越来越关心的问题。对于电厂企业的发展来说，生产过程中需要耗费大量的能量。因此电厂生产过程中的节能控制工作非常重要，对节能控制技术进行分析是一项有重要意义的工作。

1 电厂在生产过程中进行节能控制工作的重要性和必要性

目前，煤炭是我国发展过程中应用的主要能源之一，与其他清洁能源相比，煤炭在燃烧过程中的利用率较低，造成煤炭经过燃烧后的排放量较大，同时，煤炭资源在进行燃烧的过程中会生成许多对人体和环境均有伤害的物质，比如二氧化硫、粉尘等。也就是说，大多数电厂在进行生产的过程中，煤炭资源的燃烧不仅会对工作人员和附近居民的身体健康造成一定的威胁，还会污染环境、造成酸雨等对人体和环境都有危害的自然现象。因此在电厂生产过程中进行节能控制工作是一项非常重要和必要的工作，这样不仅能够响应我国对于绿色生产的提倡，还可以与可持续发展战略相适应。进行节能控制工作，还可以在很大程度上降低电厂企业在生产的过程中所耗费的资金成本，提高电厂的经济效益，从而促进电厂的稳定发展。总之，电厂生产过程中应用节能控制技术进行节能控制工作的意义重大，电厂应该提高对节能控制工作的重视程度。

2 自动化控制技术的简单介绍

由于以往在发展过程中我国忽略了对环境的保护，导致生态环境形势较为严峻，许多因为生态环境恶化而导致的自然灾害接踵而至，给社会大众的正常生活和工作带来了极大的负面影响。除此之外，资源的滥用也导致了资源短缺问题，能够应用于生产和生活的资源数量越来越少，这也是目前我国应该重视的问题。对于电厂企业来说，在能够为供电区域提供足够电能的前提下将发电效率尽可能的提高，同时节约能源，减少在生产过程中对环境的污染程度，为电厂企业节省资金成本，这些都是目前电厂企业应该重视并想办法尽快解决的问题。将自动化控制技术引入到电厂生产的过程中，能够快速高效地满足上述要求。具体来讲，自动化控制技术的功能较为多样，其中包含网络通信技术、机电一体化技术以及计算机技术等，这些技术综合在一起，使得自动化控制技术能够对电厂生产过程中的运行系统进行远程的控制、监视和诊断，除此之外，与其他控制技术相比，自动化控制技术的特点和优势还表现在以下几个方面：第一，可以对生产过程中不同设备的运行情况进行监控并结合实际情况对其进行调节。第二，将生产过程中的各种不同数据和信息进行共享，方便工作人员对这些数据和信息进行整理，同时也能提高电厂生产工作的质量和效率。第三，对电厂生产过程中的各类参数进行高效率的转换，使数据处理的结果更加精确。第四，提高电厂生产过程中控制系统的稳定性。自动化控制技术的特点和优势可以帮助电厂在生产的过程中对相关的数据和信息进行准确的控制，不仅可以提高电厂发电的效率，还可以达到对能源进行控制、减少排放量的效果。

3 自动化控制技术在电力生产过程中的具体应用分析

3.1 自动化控制技术中控制系统的构建

一般情况下，将自动化控制技术应用在电厂的生产过程中可以很好地实现节能控制，在这个过程中，该技术需要借助通信模块功能以及中央控制系统中的相关功能对电厂生产过程中的数据和信息进行远程的控制，同时实时共享。在中央控制系统中，2套CRT站构成了系统中的控机组，这2套CRT站可以实现工作人员以及设备之间的交互以及各项信息和数据的传递，同时还能对电厂生产过程中各个设备的信息进行高效地采集，并对其运行过程进行实时的监控。同时，上位机也是自动化控制技术中不可缺少的一种软件系统。上位机系统中包括了设备检查、信息整理、数据统计、现场控制等多种不同的功能。与此同时，与上位机系统所对应的下位机软件系统通过与工控机和plc芯片进行联合运行，实现对数据进行分析、对相关的指令进行执行的功能。这样不仅可以在很大程度上避免电厂生产过程中出现CPU单一故障导致整个系统出现瘫痪的情况，同时还可以提高各类设备运行过程中相关数据和信息的完整性。上述软件系统的综合形成了能够对电厂生产过程进行节能控制的自动控制技术。综合来讲，自动控制技术所包含的功能分别有联动、分布和单独操控等。除此之外，为了能够进一步提高数据采集工作的质量和效率，电厂中相关的工作人员需要在自动化控制系统的车间中配备能够进行仪表控制工作的装置。

3.2 电厂生产过程中应用自动化控制技术的功能集成

为了能够在最大程度上发挥出自动化控制技术的实时监督、控制和管理功能，电厂对该技术的相关软件系统进行运行的过程中，工作平台也需要特定的编程软件来实现。对自动化控制技术系统中每个功能进行集成的过程中，也要将各个不同种类的软硬件作为设计工作的基础。具体来讲，自动化控制技术功能的集成分别表现为以下几个方面的内容：①控制系统可以将电厂运行过程中各个设备的数据和信息进行动态的展示。②对生产现场的工作情况进行实时的监控。③对生产过程中不同设备的运行情况以及存在的各种问题进行管理和控制。④对具有按键控制功能的设备进行管理。⑤对设备的操作画面进行有效控制。⑥实现对电厂生产现场的全面监控和管理。⑦电厂生产过程中，对各种设备信息和数据的动态变化进行清晰地显示。⑧自主控制打印机将重要的数据进行打印。⑨对设备运行过程中较为重要的参数进行快速高效的输入，并结合实际情况对其进行修改。⑩对系统中输入和输出的相关重要参数进行储存，方便后续工作中相关人员对这些参数的调用。

4 高压变频调速控制技术及其在电厂生产过程节能控制工作中的具体应用

4.1 高压变频调速控制技术的节能控制原理分析

异步电动机在进行正常运行和工作的过程中，电机极对数、转差率、电源频率和转速这几个参数之间具有特定的关系，其中，电源频率与转速成正比关系，电机极对数以及转差率都与转速成反比关系。具体来讲，应用高压变频调速控制技术的原理就是结合实际情况对电源频率具体数值进行调整，电机转速的具体数值也会随之而发生改变。由于电源频率与转速之间呈现出线性关系，因此电机在具体工作过程中的转速数值并不会再受到生产过程中其他因素的干扰和影响。同时，电厂在进行生产的过程中，风机节流的作用以及励磁滑差的作用也不会对电机的正常运行产生较大的影响，电机的功率不会因此而产生亏损，那么在这个过程中，电机的运行就不会耗费较大的能量，从而实现电厂生产过程中的节能控制。电厂的工作人员在生产过程中如果使用传统的流量调节方式，需要通过调节挡板或者对阀门运行方式进行改变的方法来实现对流量的调节，这就需要电机一直保持高速率的状态进行运转。而事实上电机机组的负荷需要结合电机的实际运行情况来进行自身的调节，因此，传统的流量调节方式并不能在一定程度上实现电厂生产过程中能源的节约，相反还会降低能源的利用效率，耗费能源的数量也会在一定程度上有所增加。除此之外，电厂生产过程中对电磁进行转差也是工作人员进行节能控制的一种传统方法，其原理就是对液力耦合器和电子转差离合器的速度进行改变从而实现对能源的节约。但是电厂工作人员进行实际操作时，对其转速进行调节时有可能造成调速过程中的损失和耦合过程中的损失，这样不仅不能实现节能控制的目的，反而会使耗费的能量有一定的增加，这样也会造成设备运行过程中存在一定的风险和安全隐患，一旦生产过程中发生安全事故，那么工作人员的生命财产安全就会在很大程度上受到威胁。也就是说，与传统的节能控制技术相比，在电厂生产过程中利用高压变频调速技术来进行节能控制工作，不仅能够快速高效地达到节能控制的目的，而且具有较高的安全性和可靠性，因此电厂企业中工作人员可以将高压变频调速技术广泛的应用在生产过程中，实现对能源的节约和控制，促进电厂企业的可持续发展。

4.2 应用高压变频调速控制技术进行节能控制时的一些注意事项

高压变频调速控制技术虽然能够高效地实现电厂生产过程中的节能控制，但是工作人员对其进行应用时，还需要注意一些问题，否则就会导致其应用效率在一定程度上有所降低。具体来讲，工作人员应该注意内容如下：第一，提供高压变频调速控制技术的相关设备在运行的过程中对具体的电压波动数值有较高的要求，设备需要处于特定的范围之内的电压中才可以高效地进行工作，但是大多数电厂在生产的过程中，所使用电源在输出电压的过程中稳定性还有待提高，特别是对厂用电源进行切换或者对大型的电机进行启动的过程中，其电压值就会在一定程度上有所减小，因此工作人员需要进行某些特定的操作，使得变频设备能够对部分的电压波动进行承担。第二，电厂工作人员对高压变频设备运行速度进行调节时，一定要提前结合实际情况对其数据进行准确的计算，然后再严格按照相关的数据对其速度进行调节。一般情况下，如果风机和水泵的额定流量能够达到60%，这时高频变速设备的节能控制效果处于最值，并不是表面上看到的节能效果与流量的大小成线性关系，流量大小并不会直接提高节能控制工作的效果。第三，为了尽可能地避免电厂在生产过程中出现由于输出电流谐波的具体数值过大而造成设备的性能和准确度有所下降的情况，工作人员对设备的输出电流进行控制时，谐波大小必须稳定在指定的范围之内。