楊虹

【摘 要】熱工自動控制系統(tǒng)是火電廠一個非常重要的角色，尤其是在節(jié)能降耗方面發(fā)揮著積極的作用。文章結合目前我國火電廠熱工自動控制系統(tǒng)在節(jié)能降耗中應用的實際情況， 對自動控制系統(tǒng)對煤耗的影響進行了分析。

【關鍵詞】 熱工控制 ?供電煤耗 ?自動控制系統(tǒng) ?節(jié)能降耗

現(xiàn)在，能源危機制約著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，因此充分開展節(jié)能降耗工作，減少環(huán)境污染，對火電廠提高經(jīng)濟效益，促進企業(yè)在未來的市場競爭中站穩(wěn)腳跟具有重要的意義。供電煤耗能夠反映火電廠節(jié)能降耗成效， 它一般受多種因素影響，例如鍋爐、汽輪機及其附屬設備和系統(tǒng)的各類能耗指標等，熱工自動控制有助于火電廠節(jié)能降耗，為電廠創(chuàng)造巨大效益。

1 影響機組的煤耗因素分析

供電煤耗受機組負荷率、主汽壓力、主汽溫度等多種因素影響，其中煤的變化和發(fā)電機負荷率的高低對供電煤耗的影響是最重要的。如果對這些參數(shù)進行精確測量并加以控制，可以有效降低機組煤耗。目前我國高度重視火力發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)，但對于如何使熱工自動控制系統(tǒng)在節(jié)能降耗方面發(fā)揮重要作用仍需進一步深入研究?；痣姍C組的能耗指標體系主要包含三種能耗指標：鍋爐、汽輪機組以及系統(tǒng)內(nèi)其他各類的能耗指標，下面對其進行詳細分析。

1.1 鍋爐能耗指標分析

鍋爐的效率視作其能耗指標，主要反映鍋爐的實際能耗，是評價鍋爐運行經(jīng)濟性的重要指標。影響鍋爐效率的關鍵因素有： 排煙熱損失、化學不完全燃燒熱損失、機械不完全燃燒熱損失、散熱損失等。影響鍋爐效率的主要指標參數(shù)有排氣溫度，飛灰含碳質(zhì)量分數(shù)，煙氣含氧量等。其中，排煙溫度和排煙氧含量是影響排煙熱損失的重要參數(shù)，燃料性質(zhì)、氧質(zhì)量分數(shù)、一次風速、二次風速是影響化學不完全燃燒的主要參數(shù)，飛灰可燃物是影響機械不完全熱損失的重要參數(shù)。

1.2 汽輪機組能耗指標分析

汽輪發(fā)電機組的能耗指標主要指汽輪機效率（熱耗率）。影響汽輪機效率的主要是熱端效率、冷端效率、通流效率、回熱效率等。主要影響指標有主汽參數(shù)、再熱汽參數(shù)、缸效率、回熱加熱系統(tǒng)參數(shù)等。其中，高、中、低壓缸效率主要影響汽輪機本體效率，各加熱器參數(shù)直接影響循環(huán)效率，汽機冷端狀態(tài)會對運行效率產(chǎn)生較大影響，而鍋爐主（再）熱蒸汽、過（再）熱蒸汽減溫水流量的控制對機組經(jīng)濟運行會產(chǎn)生重要影響。

1.3 廠用電指標分析

機組廠用電指標主要是指廠用電率，影響廠用電率的主要輔機指標有吸風機、送風機、一次風機、磨煤機、脫硫增壓風機、脫硫循環(huán)泵、二次風機、流化風機、冷渣風機、循環(huán)水泵、（空冷機組）冷卻風機、給水泵、凝結水泵、凝結水升壓泵等的耗電率。

2 自動控制對機組煤耗的影響分析

2.1 自動控制對鍋爐運行的煤耗影響分析

（1）送風量的控制對降耗的作用。供給的空氣量太大或太小，將導致煤耗增加，所以自動控制系統(tǒng)要優(yōu)化負荷與氧量對應的設定值弧線。在機組實際運行過程中，應參考負荷、煤量、氧質(zhì)量分數(shù)來調(diào)節(jié)送風量的大小，定期檢查以確定、優(yōu)化負荷和氧的質(zhì)量分數(shù)曲線，根據(jù)優(yōu)化后的曲線對氧質(zhì)量分數(shù)進行控制，保證送風量在最佳值附近。

（2）對冷一次風量進行自動控制。大多數(shù)中國的火電機組在運行時，制粉系統(tǒng)需要輸入冷空氣以保證磨煤機出口維持一定的溫度，但后果是通過空氣預熱器的風量小于設計值，排氣溫度升高。因此要依據(jù)自動控制系統(tǒng)制定出的與給煤量匹配合理的總風量曲線控制冷風量。

（3）對磨煤機出口溫度進行自動控制。由于安全操作的需要，磨煤機出口廢氣溫度通常是有限值范圍的，如儲煤型不超過70℃，煙煤時直吹式不超過80℃等。在鍋爐設計時，熱風溫度主要依據(jù)鍋爐的燃燒需求設計，因此溫度通常較高，為了控制磨煤機出口溫度，必然要摻入冷風，引起排氣溫度升高，并且磨煤機出口溫度越低需要摻入的冷風越多。所以我們需要在合理的范圍內(nèi)使用磨煤機出口溫度自動控制系統(tǒng)。

（4）對一次風率進行自動控制。磨煤機入口冷熱風門控制存在耦合關系，且磨煤機溫度控制對象存在大滯后性，在控制過程中，磨煤機實際運行的風煤配比曲線與設計存在差異，影響了燃燒效率，同時也增加了污染物的排放。

通過以上自動的投入，參數(shù)的合理設置，可以極大地減少鍋爐的排煙熱損失、化學不完全燃燒熱損失等，有助減低鍋爐能耗。

2.2 自動控制對汽輪機運行的煤耗影響分析

（1）主汽壓力自動對機組煤耗影響分析。在實際工作中，負荷低，質(zhì)量差，會使主蒸汽壓力波動較大，不利于自動滑壓運行的投入，也對機組負荷能力有影響。機組采用滑壓運行時，雖然在一定程度上有利于節(jié)約能源，但主蒸汽壓力滑動壓力設定值小于理論值，因此，為了提高機組的經(jīng)濟效益，應對滑壓運行方式下的協(xié)調(diào)控制策略和參數(shù)的進行精細的控制，從而有效降低供電煤耗。

（2）汽溫自動對機組煤耗影響分析。機組運行的經(jīng)濟性和安全性直接受主蒸汽溫度的影響，而主汽溫度又受負荷和煤質(zhì)的影響。負荷低、煤質(zhì)差會造成主汽溫度在較大范圍波動，這將會嚴重影響單元機組的經(jīng)濟性、安全性。在實際工作中，汽溫自動控制策略應根據(jù)機組鍋爐的燃燒特性進行設計，通過自動控制策略對控制參數(shù)的優(yōu)化來提高汽溫自動調(diào)節(jié)的品質(zhì)。以600MW超臨界機組為例，在一定范圍內(nèi)的主蒸汽溫度平均每提高4℃蒸汽溫度穩(wěn)定后，煤的消耗可降低0.4g/（kW.h） 左右。

3 提高與節(jié)能指標計算相關的熱控主要參數(shù)準確性的意義

數(shù)據(jù)的準確性和可對比性是實現(xiàn)良好熱工自動控制的基礎， 電廠的熱工專業(yè)人員在節(jié)能降耗的基礎上，對排煙溫度、含氧量分數(shù)、主汽參數(shù)等熱控主要參數(shù)進行準確的測量， 這有助于熱工自動控制系統(tǒng)節(jié)能降耗。

4 結語

隨著新技術的發(fā)展和應用，技術人員必須轉變傳統(tǒng)的思維，從節(jié)能減排的角度為火電廠熱控專業(yè)重新定位，使熱工自動控制在電廠的節(jié)能降耗方面發(fā)揮更重要的作用。

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