火力发电厂锅炉运行控制的节能对策

张健男 战家慧 田宏野

摘要 ：火力发电厂在运行时使用的主要是汽轮机、发电机、锅炉。这些设备之间有效的配合才能实现高效的火力发电。火力发电具有非常重要的经济价值，但是会消耗大量的资源，并且对环境会产生较大的破坏，目前我国的资源供需方面已经相当紧张，为了有效缓解经济发展与各种能源资源环境之间的矛盾，绿色可持续发展理念逐渐深入各大企业内部。本文针对火力发电厂锅炉运行控制的节能对策进行分析研究，以供参考。

关键词 ：火力发电厂 ;锅炉能耗 ;节能对策

引言

随着智能时代的变革，科学技术迅速发展，火力发电企业中对电气技术的应用也越来越广泛。通过电气技术的操控，不仅能够大幅度提高电厂的发电质量和效率，还能减少人工压力，降低发电成本。但是目前來看，我国的电气技术在应用的过程中还是出现很多不足之处，加上没有健全的管理体制干预，缺乏完善的技术指导，导致电气技术的作用还没有得到最大限度的发挥。只有从根本上解决这些难点，才能真正实现电力的可持续发展。

1火力发电厂锅炉节能降耗的重要性分析

火力发电厂在生产的过程中，锅炉会燃烧大量的燃煤，主要是通过燃烧煤炭资源来发电。在此过程中，众所周知煤炭资源属于化石能源，是不可再生的，另外在发电的过程中会产生大量的氮氧化合物、二氧化硫、二氧化碳等有害介质。这些有害介质如果未经处理直接排放到大气当中，会产生非常严重的大气污染问题，造成空气质量大幅度下降。在火力发电的时候，如果锅炉内部的燃料没有得到充分燃烧会导致燃烧的过程中，燃料的利用率大幅度下降，无法有效的对燃料进行使用而出现资源浪费的问题。所以需要重视加强火力发电厂的日常节能减排工作，注意通过合理的方式加强火力发电厂锅炉节能降耗工作，对资源浪费的问题进行有效的控制，保证燃煤的利用率，以便让火力发电厂锅炉燃煤的效率提升，在符合人们用电需求的条件下，加强节能减排的建设，更好的达到火力发电的效果。

2 火力发电厂电气节能遇到的问题

2.1 运行管理体系不科学

最近几年，工业化变革给电厂带来了巨大冲击，在高速发展的同时，节能问题愈加突出。从传统的运行体制来说，对节能方面的支持和措施比较微弱，比较重视经济效益。在当下环境问题突出的背景之下，很明显能源消耗问题需要有一个科学性全面性的认识。从管理方面来说，环保理念更像是空想，没有科学有效的管理制度，没有人会注重节能降耗的实际效果，只会关心产业的效益如何，盈

利多少。根本无法将环保理念落实到具体的工作当中。从人力资源管理上来说，对员工的分配工作不合理，培训不到位，新的方案没有深入人心，导致节能工作无法顺利开展。部门人员在记性材料设备的选购时，没有进行专业的综合评估，导致设备运行的造成严重的能源损耗。

2.2 燃料问题

我们国家的火力发电厂生产电能的主要方式是利用锅炉燃烧产生热能以此来不断供应日常生活和生产所需， 煤炭作为最主要的燃料， 是火力发电最关键的因素也是火力发电厂最直接的影响条件， 它对火力发电厂的生产力有着密切的联系。 火力发电厂锅炉在运行的时候，一般采用的煤炭最主要是以原煤为主， 这就与采购部门在进行燃料采购时如何选择原煤有着密切的关系， 采购部门在采购时应当选择质量有足够保证的煤炭， 保证煤炭在燃烧时不会出现煤炭难以燃烧或者燃烧不尽以及煤炭不易产生热量和降低产热效能的效果。 除此之外，品质较高的煤炭在燃烧时产生的煤渣较少，不会导致大量的浪费和能源消耗。 因此，注重燃料的选择，尽量选择品质较高的燃料， 减少火力发电厂锅炉运行中造成的能源和能量的损耗，加强锅炉控制，最大限度地做到节能减排。

2.3电气设备运行不科学

火力发电厂在日常的工作中，过于强调生产的安全性，许多设备作用重叠，导致设备反复工作或者无效工作。例如：存在多台空气压缩机运行时，卸载运行时间过多，变压器在负载率极低状况下运行，风机水泵的裕量较大等，降低了电能的利用率，厂用电需求增加。此类电气设备经常性的无效工作，电气的损耗不断增加，给火力发电厂带来了许多不必要的损失。

3火力发电厂锅炉运行控制的节能对策解析

3.1加强锅炉燃烧控制的智能化

节能减排是火电站永恒的目标，而锅炉燃烧的控制对能量转换效率、污染物产生及运行安全性影响最大。锅炉燃烧和传热过程的复杂性，使得难以按照传统方法对其进行建模从而进行有效控制。在锅炉燃烧智能化方面，可采用多目标优化控制技术路线。采用神经网络、支持向量机等技术对复杂的多变量、大迟延、非线性对象进行建模，并与智能寻优算法及基于模型的预测控制技术相结合实施闭环控制。如以神经网络、支持向量机技术建立的锅炉燃烧模型为基础，采用粒子群优化算法、遗传算法、蚁群优化算法等智能优化算法，寻找锅炉燃烧系统各输入参数的最佳组合，并以此作为各层风量配置的依据，并对锅炉燃烧进行优化指导和实时控制，采用神经网络技术建立 NOx 排放、凝汽器背压模型，利用预测控制技术实现对喷氨量、空冷风机的精准控制等。以机组性能试验、燃烧调整数据及历史运行数据为样本，借助先进的检测技术及煤质在线软测量方法，采用支持向量机、神经网络等技术，结合工艺对象特性，建立锅炉效率、污染物排放、高温受热面金属壁温等预测模型。利用模糊计算方法对锅炉效率、NOx 排放和壁温进行多目标协调优化，以粒子群寻优、遗传算法等优化算法和预测控制、模糊控制相结合实现锅炉燃烧系统的风压、风量、氧量及减温水、喷氨量等参数的最优控制。

3.2节省燃料消耗

在火力发电厂锅炉运转的过程中， 要想加强锅炉的节能效率， 就需要不断地加强技术研究， 不断完善锅炉的相关设备，提高锅炉运转的运行效率，整体上提高燃料的燃烧率，从成本上减少投入，以获得更多的经济效益和社会效益。 质量更高的锅炉可以更好地提高电力的质量， 不仅仅可以提高电力的生产效率，而且能够满足人们日益增长的用电需求，不断完善相关的工艺和技术， 培养专业化的人才可以更加有效地对火力发电与锅炉运行进行操纵和控制， 以此来不断提高锅炉运转和生产的效率。 除此之外，相关工作人员还可以不断进行创新和发展，不断加强科技投入，引进更加高效率的火力发电设备。 比如说可以在鼓风机上安装吸收粉末的机器，在锅炉运转的过程中产生的锅灰可以进行直接的吸收。

3.3重视控制系统的设备故障预警能力

火电机组参与调峰频率的提高以及煤种的经常变化，使得电站设备发生故障的几率增大，影响发电设备运行安全性。基于设备管理基础数据和历史运行数据，采用关联规则、主元分析、相关性分析等不同技术手段和方法，结合专家知识与经验，确定故障的主要征兆参数和阈值。基于典型的故障样本，采用机器学习与智能建模技术，建立设备故障预警模型和时间预测模型，从而实现对设备的故障准确预警和诊断，降低设备异常，减小导致故障的风险。

结束语

在火力发电的过程中，合理地控制火力发电厂锅炉运行的能源消耗，加强能源利用率，减少对环境的污染，能够有效推动火力发电厂的平稳前行。保证火力发电厂锅炉节能效果的提高，保证火力发电厂的可持续发展。

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