热工自动控制技术在火电机组节能降耗中的运用研究

范鲁炜

摘要：本文以热工自动控制技术在火电机组节能降耗中的运用作为主要研究课题，首先分析了影响火电机组消耗的因素，而后详细探讨了热工自动控制技术在火电机组节能降耗中的运用，旨在为火电机组真正实现节能降耗起到一定的借鉴作用。

关键词：热工；自动控制；火电机组；节能降耗

一、引言

火电机组对于电厂来说是不可或缺的一个部分，在运行阶段，电厂会消耗很多煤资源，因此，对于电厂火电机组来说，加强燃煤使用量的控制十分必要，这属于节能降耗的主要方式。当前，热工自动控制技术逐渐在火电机组中得到了广泛应用，其既能为电厂创造效益又能实现节能降耗的目的，本文则基于此详细探讨了热工自动控制技术在火电机组节能降耗中的运用。

二、影响火电机组消耗的因素

（一）锅炉能耗指标

锅炉的能耗指标表示的是锅炉效率，会对锅炉效率造成影响的指标主要包含有排烟温度、烟气含碳量、漏风率以及烟气含氧量等。在此之中，对锅炉效率影响最大的因素即为排烟的热损失，而后便为不完全燃烧损失以及散热损失等。但是，要想降低排烟温度，控制排烟热损失的大小又和燃料的品种存在很大的关联，同时也和完全燃烧率紧密相关。所以，对燃煤在燃烧率上进行提升对于提高锅炉效率有着很大的促进作用，从而实现锅炉能耗的降低。

（二）汽轮机组能耗指标

汽轮机组能耗指标表示的是汽轮机组效率。会对汽轮机组效率造成影响的指标主要包含有主汽参数、再热汽参数、汽缸效率、真空度以及回热加热系统参数等。在此之中，对汽轮机组效率影响最大的因素即为主汽参数的变化程度。以600MW机组来看，下表1为主汽压力以及主汽温度对于机组煤消耗量的影响。

（三）厂用电指标

即便火电厂属于发电企业，但依然有大量的辅助发电设备离不开电的支持，其中，磨煤机、排粉机以及鼓风机等几种设备属于用电量最大的。即使以上几种设备在运行过程中不会引起环境污染，但因消耗了电力，所以依然会对火电机组在煤消耗量上造成影响。

三、热工自动控制技术在火电机组节能降耗中的运用

（一）热工自动控制系统在锅炉运行降耗中的运用

1.送风量的控制

送风量发生变化会使得炉内过量空气系数同样发生变化，由此便会对燃烧造成一定的影响。因此，送风量具备一个最佳值，当其处于最佳值时，排烟损失和未燃尽损失的总和便处于最小状态。对此，针对氧量自动系统中负荷与氧量的设定值曲线进行优化便十分必要。判断运行阶段的风量大小并针对风量进行适当的调整，判别风量是否为最佳不但需以负荷以及煤量为参考，同时还需对氧量大小做出评判。需以试验为基础对最佳氧量以及氧量的变化曲线进行定期的检查，基于检查结果来对锅炉在平时的运行氧量实施相应的调整。需针对氧量表实施定期的检测和校验，以此来为燃烧分析调整奠定有力基础。

3.磨煤机出口温度的控制

出于对安全的考量，通常需对磨煤机出口的乏气温度实施一定的控制，如烟煤储仓式时需低于70℃，而烟煤直吹式时需低于80℃。在设计锅炉的过程中，因锅炉燃烧需要一定的条件，所以，通常热风温度都处于较高水平，但是，在这种情况下，磨煤机的出口温度很有可能会超标，过大的掺冷一次风比重，导致排烟温度持续增长。所以，基于热工自动控制系统合理控制磨煤机出口温度十分重要。

4.一次风率降耗的控制

对于磨煤机来说，其在运行过程中，需让出口温度保持在一定的范围之内，若一次风量过大，那么冷一次风量也会处于过高水平。另外，还会使得送风量缺失，造成排烟温度不断提升。因此，需基于磨煤机的实际负荷来对一次风量进行对应的设计。如此一来，通过设置合理的参数，便可以对锅炉在排烟热损失、化学不完全燃烧热损失以及机械不完全燃烧热损失方面做出有效控制，从而减少锅炉的能源消耗量。

（二）热工自动控制系统在汽轮机运行降耗中的运用

1.DEH系统的阀门控制方式降低机组煤耗

汽轮机顺序阀方式包含有CV3、CV4-CV1-CV2，CV1、CV2、CV3-CV4以及CV1、CV2、CV3、CV4这三种。为让供电煤耗尽可能处于低水平，能够对顺序阀阀门开启顺序进行一定的优化和改良，并调整阀门流量曲线，可以从以下几个方面着手：更改机组调门的配汽方法之后，针对阀门流量特性实施相应的优化试验。通常情况下，阀门流量特性得到优化之后，能够在很大程度上减少煤消耗量，但是，其依然有着一定的风险，所以，在使用该方法时，需提前让汽轮机专家进行检查和审核。

2.主汽压力系统降低机组煤耗

若工作时负荷较低，同时煤质也处于较差水平，那么机组的主汽压力将会面临很大的波动。这对于自动滑压运行的投入有着很大的不良影响，同时，也会对机组的带负荷能力产生负面作用。然而，虽然滑压运行方式能够起到节能的功效，但是，相比理论值来说，主汽压力的滑压设定值却要小一些。所以，对于火电机组来说，其在滑压运行的过程中，需制定严密的协调控制策略，并仔细调节和设定相关参数，从而为机组节能降耗打好基础。

3.汽温自动系统降低机组煤耗

不管主汽温度处于过高水平还是过低水平，其都会对机组运行造成一定的影响，主要涉及到经济以及安全方面，而能耗问题也会随之变得恶劣。工作中，需基于火電机组锅炉的燃烧特性来对汽温自动控制策略实施相应的设计，同时，以自动控制策略为基础来调整相关控制参数，从而提升汽温自动调节质量。适当情况下，还可以提高温度设定值，将会得到良好的效果。以600MW超临界机组来看，等到汽温处于稳定状态后，当平均主汽温度提升4℃，那么煤耗将大约实现0.4g/（kW·h）的减少。

参考文献：

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