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热工自动控制在火电厂节能减排中的作用分析

2021-12-30

科学与信息化 2021年7期
关键词:热工阀门汽轮机

大唐贵州发耳发电有限公司 贵州 发耳 553017

火电厂也是工业产业的类型之一,其主要是以火力发电的方式来为居民的生活和生产提供电力能源。但火电厂在发电过程中需要消耗大量的煤炭资源,且存在明显的浪费现象,燃烧煤炭更是会排放超标废气。

1 火电厂机组能耗的影响因素分析

本文在对火电厂的机组能耗影响因素展开分析时,主要分析了锅炉能耗指标、汽轮机的能耗指标以及厂用电指标三个方面。

从锅炉能耗来讲,锅炉能耗指标主要是锅炉效率,该指标作为锅炉设施经济性质的重要评价标准,能够充分反映出锅炉设施的能耗情况[1]。

从汽轮机的能耗来看,能够反映出汽轮机的能耗情况的指标主要是汽轮机的效率,而对该指标产生影响的主要因素包含了回热效率、热端效率、通流效率以及冷端效率等。

从厂用电情况来讲,能够反映出机组厂用电的主要指标是厂用电率,而会对该指标产生影响的因素包含了磨煤机、送风机、给水泵、引风机、氧化风机、一次风机以及排粉机等[2]。

2 热工自动控制对火电厂节能减排的影响作用分析

2.1 阀门控制对机组煤耗的影响

阀门的流量特性需要充分反映出机组的负荷需求,从而有效控制煤炭消耗。而在优化阀门流量特性时,可以转变阀门的开启顺序,并且对阀门的流量曲线进行监控。此时将热工自动控制运用到阀门控制当中,其能够实现阀门自动化控制,促使阀门开启顺序根据机组需求做出调整[3]。①按照机组当前的控制方式进行优化改进,利用热工自动控制技术对汽轮机的阀门开启顺序进行调整,并且针对阀门流量特性进行实验,记录下流量特性数据,推算出机组运行过程中的实际阀门流量特性数值。按照DEH系统组态的方式进行阀门流量特性函数设计,调整流量特性函数参数,确保对机组负荷进行精准控制,促使其达到节能的作用。②调整机组的调门,并转变汽配的具体方式,促使阀门流量特性得以优化。在实验过程中,先将阀门的两个调门打开,之后再继续开启另外两个调门,如此能够确保轴系受力的受热平衡。在完成阀门流量特性参数计算以后,能够通过对阀门控制的方式寻找降低机组煤耗的最佳参数,在确保机组安全可靠运行情况下,帮助火电厂获取更高的经济效益[4]。

2.2 汽轮机压力控制对机组煤耗的影响

机组本身需要承担较低的负荷,且如果机组运行过程中所使用的煤炭质量比较差,就比较容易造成汽轮机承受较大的压力波动,该种情况会直接对机组的负荷能力产生影响,也会直接造成机组滑压运行投入增多的情况。机组在运行时如果采用的是滑压运行方式,其需要将主汽压力设置比理论值偏小的滑压设定值,此时主汽压力对机组产生的影响相对较小,但也会造成一定的煤炭消耗后果。但滑压运行方式促使机组经济性能提升,也能够有效达成节能减排的目标。以660MW机组为例,其所采用的主汽压力变化方面如果超过1MPa,就会造成0.33g/kW·h的煤炭消耗[5]。此时利用热工自动控制的方式来对主汽压力进行自动调整,能够促使主汽压力根据机组的运行实际情况不断修订和调整参数,最终其能够有效控制汽轮机的阀门开度,从而将煤炭能耗控制在最低值。

2.3 汽温控制对机组煤耗的影响

机组在运行过程中虽然承担的负荷比较低,但因为煤炭质量的变化也会导致主汽温度发生较大波动,而如果主汽的温度过高,则会对机组的安全运行产生影响,也会导致机组的节能减排规划受到影响。同样以660MW的机组为例,该机组的主汽温度在运行过程中如果温度变化超过10摄氏度,则会促使机组多消耗1.05g/kW·h,而如果再热汽温度变化继续变化10摄氏度,则会继续导致多消耗0.8g/kW·h煤炭。此时,将热工自动控制技术运用到主汽温控制当中,其能够根据锅炉的燃烧特性对汽温进行自动控制,并且不断调整汽温参数,确保汽温的调节品质显著提升。主汽温度稳定情况下,可以将主汽温度的设定数值逐渐调高,此时如果660MW的机组主汽温度变化4摄氏度,则可以有效降低0.4g/kW·h煤炭资源消耗[6]。事实上,机组性能当中的再热汽温始终不好调整,这主要是因为燃烧器在摆放的时候,不好开展自动调节工作,因此导致再热汽温的性能调节比较差。对于660MW 超超临界机组,通过优化给水自动可达到节能的目的,保持中间点温度的稳定,进而稳定主汽温度。中间点温度变化1℃主汽温度会变化5~10℃,而主汽温度变化 10℃会影响机组煤耗 1.05g/kW·h。

3 结束语

综上所述,火电厂在运行过程中需要采用热工自动化的方式来进行控制,该种控制方法不仅更新了锅炉的运行流程,也促使机组运行技术水平大幅度提升,在组建完善的阀门控制系统情况下,减少因人工因素所造成的能源过度消耗问题,既能够保障火电厂的正常生产,也能够促使火电厂控制能源消耗,达到节能减排的效果,帮助火电厂获取更高的经济效益,带动火电厂适应市场发展新形势。

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