电厂生产过程中关键节能控制技术探究
2024-01-26吴超
吴 超
(国能浙江南浔天然气热电有限公司,浙江湖州 313000)
电厂在生产过程中选择节能控制技术时,应着重分析节能控制技术方案中各项技术所带来的节能效益,着眼于长远,逐步更新原有生产模式,快速应对在以往电厂生产中存在的各项问题,提高节能控制技术的实施效果。
1 电厂生产中常见的能耗
虽然电厂是能源的生产基地,但其自身的能耗也不容忽视。通常电厂的能源消耗主要包括燃料燃烧、燃气利用及水力能源利用等多种形式。
(1)燃料燃烧。煤炭作为主要的燃料来源,其燃烧过程产生的热能被转化为机械能,最终驱动涡轮发电机组。然而,煤炭的燃烧不仅会产生CO2等温室气体,还会释放出大量的废热。这些废热在传输和利用的过程中造成了能源的浪费,增加了电厂的总能耗。
(2)燃气利用。天然气作为一种清洁能源,其燃烧过程产生的废气相对较少,对环境的影响较小。
除以上几种常见的能耗形式外,电厂的运行和维护也需要消耗大量的能源。例如,电厂的照明和空调系统、发电设备的冷却和维修、机械设备的运行等都需要消耗相应的能源,无形中增加了电厂的总能耗。当然,随着科技的不断发展,电厂的能源消耗也在逐步减少。新型的清洁能源技术,如太阳能发电、风力发电等,不仅能够减少对传统能源的依赖,还能够降低电厂的能耗。同时,科技的进步也使得电厂能源的利用效率提高,废热和废气的回收利用成为可能,从而减少了能源的浪费和环境的污染。
2 电厂生产过程中节能控制技术的应用价值
随着人们对环境保护意识的不断增强,节能减排成为一个全球范围内的重要议题。而在电厂的生产过程中,通过应用节能控制技术,不仅可有效降低能源消耗,减少对环境的污染,还可提高电力生产效率,为社会带来诸多经济和环境效益。
(1)电厂生产过程中的节能控制技术可有效降低能源消耗,从而减少能源资源的浪费。传统电厂在发电过程中通常存在能源转化效率较低的问题,大量的热能和燃料能被浪费。然而,通过应用先进的节能控制技术,可实现电力生产过程中能源的高效利用,最大程度地减少能源的损耗。例如,通过优化锅炉的燃烧控制系统,提高燃烧效率,降低燃料消耗,从而实现节能减排的目标。这不仅可以降低电厂运营成本,还能够节约大量的能源资源。
(2)节能控制技术的应用可提高电力生产效率,优化电网运行。在电力生产过程中,能源的转化和传输环节通常存在一定的能量损失。而通过应用节能控制技术,可实现电力生产的精细化控制,提高电网的运行效率。例如,通过智能化监测设备的应用,可实时监控电力的供需状况,实现电网的动态管理,避免电力的过剩或短缺,提高供电质量和稳定性。此外,合理利用可再生能源和储能技术,也可促进电力生产的绿色化和可持续发展。
(3)电厂生产过程中节能控制技术的应用还可以减少环境污染,改善空气质量。传统电厂在燃烧煤炭或石油等化石燃料时,会产生大量的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等大气污染物,严重影响空气质量和人类健康。然而,通过应用先进的节能控制技术,可实现燃烧过程的优化,减少有害气体的排放。例如,采用先进的燃烧控制技术和脱硫脱硝技术,可有效降低烟尘和有害气体的排放浓度,达到环保减排的目标,改善环境质量。
3 电厂生产过程中的关键节能控制技术
3.1 热力自动化技术
热力自动化技术是热电厂生产过程中不可或缺的一项重要技术。其基于先进的控制原理和系统,通过实时监测和调整热力设备运行参数,实现对能源的高效利用和管理。该技术在电厂生产中发挥着重要的作用,不仅提高了生产效率,还大幅度降低了能源消耗,为环境保护和可持续发展做出了贡献。过去生产过程中,由于传统的手动控制方式存在局限性,能源的使用效率通常无法得到最大化的发挥。而随着热力自动化技术的引入,电厂的生产过程变得更加智能化和高效化。热力自动化技术通过实时监测和调整热力设备的运行参数,实现了对能源的有效管理,通过建立完善的监测系统,可实时监测各关键设备的运行状态和能耗情况。同时,利用先进的数据分析和处理技术,可对数据进行准确的统计和分析,找出节能的潜在问题和改进方向。在此基础上,通过自动化调整设备的运行参数,实现能耗的最优化控制,进一步提高能源利用效率。
热力自动化技术还提供了智能化的决策支持系统,帮助电厂管理者做出更加科学和准确的决策。在电厂生产过程中,不同的环境因素和运行条件都会对能源的消耗产生影响。通过建立数学模型和算法,热力自动化技术可对这些因素进行分析和预测,为管理者提供决策参考。例如,在电厂锅炉的运行过程中,热力自动化技术可根据不同的天气条件和负荷需求,在保证供热质量的前提下,合理调整燃料的使用量和燃烧过程,以达到节能减排的目标。另外,热力自动化技术还通过智能化的设备控制系统,提高了电厂的生产效率和安全性。传统的手动控制方式存在操作人员易疲劳、操作精度低等问题,而热力自动化技术可实现对设备的远程控制和集中管理。通过自动化控制系统,可实时监测设备的运行状态和参数变化,及时发现并处理故障问题,提高设备的可靠性和可用性。同时,自动化控制系统还可以根据不同的生产需求和优先级,自动调整设备的运行模式和工作流程,提高生产效率和灵活性。
3.2 机组顺序控制系统
在电厂生产过程中,为提高能源利用效率和节约资源,常会应用节能控制技术中的机组顺序控制系统。其作为智能化控制系统,发挥着不可或缺的作用,既能保障电厂的正常运行,又能最大限度地减少能源的浪费。机组顺序控制系统是一种自动化控制系统,通过对电厂内部的各机组进行精确调度和协调,实现最佳的能源配置和使用。其负责统筹协调和安排电厂内各机组的运行顺序和工作模式。
(1)机组顺序控制系统能够智能化地调度电厂内部的各机组,通过实时监测并分析电厂内部的电力需求和供应情况,能合理安排各机组的开启和关闭时间,确保电力供应的稳定性和可靠性。同时,其还能根据电厂内部的负荷情况,合理地分配不同机组的工作负荷,避免出现某个机组超负荷运行或负荷不足的情况。
(2)机组顺序控制系统能够优化电厂的能源利用效率,例如,对电厂内各机组的运行状态和工作效率进行监测和评估,能判断出哪些机组的工作效果较好,哪些机组存在效率低下的问题。然后根据评估结果,智能地调整各机组的工作模式和参数,以达到最佳的能源利用效率。例如,当电厂内部的负荷较低时,机组顺序控制系统会合理选择使用效率较高的机组,避免使用效率较低的机组,从而减少能源的浪费。
(3)机组顺序控制系统还能够提高电厂运行的稳定性和安全性,其能够对电厂内各机组的运行状态进行实时监测,并及时发现和解决可能存在的故障和问题。例如,当某个机组出现异常情况时,其会立即采取措施,将该机组从运行模式中排除,避免可能的安全事故的发生。同时,其还能够自动进行故障诊断和排除,减少了人为操作的错误和失误,提高了电厂的运行效率和安全性。
3.3 高压变频调速控制技术
该技术通过调整电机的转速,实现了电机的高效率运行,从而在电力生产中大幅降低了能源消耗。其主要利用功率电子器件对电机电源进行调整,从而改变电机的转速,实现对产能的灵活控制。高压变频调速控制技术在电厂节能中的应用,为电厂提供了一种新的节约能源途径。其核心在于利用变频器对电机进行变频控制,使得电机在工作过程中能够根据实际需要进行转速调整。这种调整不仅能够避免电机的过载运行,还能够最大限度地减少能源的浪费。通过合理的调整,电机转速可得到有效控制,避免了传统电机运行过程中的大量能量损耗,从而降低了能源消耗。在电厂生产过程中,高压变频调速控制技术还具有较高的可靠性和稳定性。传统的电机转速调节多依赖于机械变速装置,这种方式通常存在转速调节范围有限、响应速度慢、效率低下等问题。而高压变频调速控制技术则通过电气变速的方式实现转速的调节,具有调整范围广、反应迅速、效率高等优点。这种电气变速方式不仅可实现对电机的精确控制,还能够根据实际需求进行灵活调整,提高了电厂的生产效率和稳定性。
3.4 锅炉节能管理
在如今资源日益稀缺、环境污染日益严重的背景下,锅炉节能管理显得尤为重要。其不仅能够提高能源利用率,减少能源消耗,还能有效降低污染物排放,保护环境。锅炉节能管理的核心在于有效利用燃料能源,在传统的锅炉燃烧过程中,燃料不完全燃烧、烟气温度过高等问题都会导致能源浪费。而通过采用先进的燃烧控制系统,能够实现燃烧过程的优化调控,使燃料充分燃烧,最大限度地释放出燃烧热,减少烟气中的有害物质排放,提高燃料的利用率。锅炉节能管理还包括对热能的合理利用,在锅炉系统中,燃烧产生的热能不仅可用于发电,还可用于供热、蒸汽生产等多环节。通过合理设计锅炉系统,将多余的热能回收利用,可以降低能源消耗,提高能源利用效率。例如,采用余热回收技术,将烟气中的余热传递给水或空气,实现热能的再生利用。此外,还可以利用热泵技术,将低温热能提升至高温,以满足不同用途的需求。
3.5 低温烟气处理系统
低温烟气处理系统旨在通过降低烟气温度来实现烟气的净化和治理。其通过一系列的工艺和设备,将高温的烟气冷却至较低的温度,进而达到净化处理的目的。与传统的处理系统相比,低温烟气处理系统具有诸多优势和创新之处,其能够有效地降低电厂的能耗。在传统处理系统中,需要借助高温脱硝等过程完成烟气净化,不仅需要大量的热能支持,还会产生大量的废热。而低温烟气处理系统则能够通过降温的方式减少能源消耗,从而达到节能的目的,不仅有利于降低生产成本,还可以减少对环境的不良影响,实现可持续发展。电厂的运营环境通常具有复杂的条件和变化的外界因素,传统处理系统难以适应和应对这些变化。而低温烟气处理系统则通过精确的温度控制和灵活的工艺配置,能够在不同的作业条件下保持高效稳定的运行,为电厂的运营和管理提供了更大的灵活性和可靠性,有助于提高生产效率和环境保护水平。此外,低温烟气处理系统还具有较低的运营成本和较长的使用寿命。其采用了较为先进的技术和装置,能够实现更高效的烟气净化效果,减少了所需的投入和维护成本。同时,低温烟气处理系统的设计与制造注重耐久性和可靠性,能够在长时间的运行中保持优异的性能和稳定性,为电厂提供了经济效益和可持续发展的支持。
4 结束语
在电厂生产的过程中,为减少资源浪费问题的发生,提高整体的生产效益,要加强对节能控制技术的科学融入,落实可持续的发展思路,满足基本的生产要求,保障设备的运行效率,以满足电厂生产节能环保的管理要求,承担环境保护的职责,提高电厂发展水平。