李湖泊

大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司三門峽項目部

火電廠熱工自動化設(shè)計中的節(jié)能減排

李湖泊

大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司三門峽項目部

隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，人們的生活水平質(zhì)量也實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，對于電力的需求也在急劇的增加，電力行業(yè)的發(fā)展迎來了一個高峰期?；鹆Πl(fā)電廠作為我國電力的主要來源，其生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的有毒氣體，對我國的生態(tài)環(huán)境造成了巨大的污染，在經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求下，實施節(jié)能減排計劃成為了火電廠的重要內(nèi)容之一，熱工自動化設(shè)計的合理性與火電廠節(jié)能減排計劃的有效性有著直接聯(lián)系，那么如何提高火電廠熱工自動化設(shè)計中的節(jié)能減排效率，提高火電廠節(jié)能減排的效果呢。

火電廠；熱工自動化設(shè)計；節(jié)能減排

我國地幅遼闊，煤炭產(chǎn)量豐富，電力來源也主要是以煤炭作為能源的火力發(fā)電，但是火電廠中煤炭燃燒排除大量的酸性氣體，不僅僅對環(huán)境造成巨大的污染，酸性氣體與雨水結(jié)合形成的酸雨還給人們的生命財產(chǎn)安全造成了極大的威脅。并且煤炭作為不可再生資源的一種，在急劇消耗的情況下，也導(dǎo)致我國開始出現(xiàn)資源緊缺的情況，因此在火電廠的生產(chǎn)過程中實現(xiàn)節(jié)能減排計劃是十分必要的，本文針對火電廠熱工自動化系統(tǒng)的特點和主要功能，對如何提高火電廠熱工自動化設(shè)計中的節(jié)能減排效率提出建議。

一、火電廠熱工自動化系統(tǒng)的特點和主要功能

1.火電廠熱工自動化系統(tǒng)的特點

火電廠熱工自動化系統(tǒng)采用的是多層次的結(jié)構(gòu)體系，不同層級在功能模塊和操作對象之間存在著差異，因此不同層級之間的軟件系統(tǒng)也是不同的。火電廠熱工自動化系統(tǒng)分為高、中、低三個層級，高層級的熱工自動化系統(tǒng)可以實行自動控制，通過自身的控制軟件包對下兩級的軟件系統(tǒng)進行綜合管理，在管理過程中形成以處理數(shù)據(jù)為主要任務(wù)的管理系統(tǒng)。

火電廠熱工自動化系統(tǒng)與其他系統(tǒng)相比較，有著自身獨特的四大特點，分別是：一是硬件積木化，熱工自動化系統(tǒng)中的硬件是采取的積木式裝載結(jié)構(gòu)，在對功能模塊進行選擇時也只需要對系統(tǒng)增加或者拆除單元就可以完成，對整個系統(tǒng)的完整性并沒有什么影響；二是軟件模塊化，熱工自動化系統(tǒng)為用戶提供了大量的軟件模塊，極大程度的減少了軟件開發(fā)工作的任務(wù)量；三是整體性能的可靠性都得到了極大程度的提升，在熱工自動化系統(tǒng)中，設(shè)計人員引入了自診斷功能和抗干擾措施，極大的提高了熱工系統(tǒng)的自動化控制效率；四是通信網(wǎng)絡(luò)的多用性，在熱工自動化系統(tǒng)中，通過計算機建立起了多平臺的數(shù)據(jù)傳輸平臺，提高數(shù)據(jù)共享的速率。

2.火電廠熱工自動化系統(tǒng)的主要功能

熱工自動化系統(tǒng)指的是對火電廠生產(chǎn)過程中主要工藝主所需要的儀表及自動化控制設(shè)備進行統(tǒng)一配置,實現(xiàn)火電機組報警、運行監(jiān)測、以及控制等一系列功能的綜合控制系統(tǒng)[1]。火電廠熱工自動化系統(tǒng)的主要功能包括以下三個方面：一是對火電機組運行參數(shù)、生產(chǎn)工藝報警以及設(shè)備狀態(tài)的檢測等數(shù)據(jù)的采集與處理；二是模擬量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，對生產(chǎn)過程中的各項運行指標(biāo)進行調(diào)節(jié)，使得運行指標(biāo)滿足火電機組的運行要求；三是在人工自動化系統(tǒng)的環(huán)境中，借助火電機組的運行狀態(tài)信息來控制設(shè)備的停頓順序，降低機組在運行過程中不必要的損耗，在一定程度上提高機組運行時的穩(wěn)定性。

二、火電廠熱工自動設(shè)計中的節(jié)能減排建議

1.強化對電力設(shè)備的安全性控制

保證熱工系統(tǒng)安全平穩(wěn)的運行是火電廠熱工系統(tǒng)自動化設(shè)計節(jié)能減排的前提條件，為了保證系統(tǒng)可以安全平穩(wěn)運行，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)強化對電力設(shè)備的安全性控制，對發(fā)電機組進行聯(lián)鎖保護，這樣做主要是為了滿足系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的邏輯設(shè)計和出現(xiàn)隨機情況的應(yīng)急保護設(shè)計。將邏輯設(shè)計和應(yīng)急保護設(shè)計兩者之間結(jié)合可以有效的減少熱工系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)問題的頻率，保證系統(tǒng)可以安全平穩(wěn)的運行。例如，在進行超馳控制設(shè)計時可以以閉環(huán)回路的參數(shù)作為檢測指標(biāo)，當(dāng)檢測到的參數(shù)指標(biāo)滿足系統(tǒng)預(yù)定時就直接對系統(tǒng)故障進行預(yù)處理，將系統(tǒng)故障控制在一定范圍內(nèi)。

2.優(yōu)化熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行效率

優(yōu)化熱力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行效率包括優(yōu)化運行軟件、建立完善的火電機組經(jīng)濟指標(biāo)評價體系和對機組負(fù)荷進行合理的經(jīng)濟分配兩方面。在對熱工系統(tǒng)自動化設(shè)計中進行軟件的選擇時，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)在對市場上現(xiàn)有的軟件進行完整的調(diào)查、梳理和實用后選擇質(zhì)量更為優(yōu)良，運行更為有效的控制軟件。在熱工系統(tǒng)運行的過程中，相關(guān)工作人員對系統(tǒng)運行的狀態(tài)進行統(tǒng)計分析，并將統(tǒng)計到的數(shù)據(jù)建立成可以表示發(fā)電機組個方面熱力性能的數(shù)學(xué)模型，利用運輸平臺進行系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)信號采集，并將采集到的數(shù)據(jù)代入到數(shù)學(xué)模型中，可以繪制出表示耗能和機組運行狀態(tài)的相關(guān)曲線，通過這一曲線記錄，可以建立起較為完善的火電機組經(jīng)濟指標(biāo)評價體系。對機組負(fù)荷進行合理的經(jīng)濟分配指的是將計算出來的機組性能數(shù)據(jù)繪制成曲線圖，并將機組經(jīng)濟與自動發(fā)電控制系統(tǒng)集合起來，將火電廠的經(jīng)濟符合合理的分配到每臺機組[2]。

3.提升技能減排技術(shù)的可靠性

要實現(xiàn)火電廠熱工設(shè)計中的節(jié)能減排計劃，要提升節(jié)能減排技術(shù)的可靠性，具體來說就是要提高低負(fù)荷運行和冷爐點火這兩項技術(shù)時應(yīng)用等離子點火的安全性和規(guī)范熱工系統(tǒng)中大型輔助設(shè)備變頻控制技術(shù)的行為。運用等離子點火技術(shù)極易出現(xiàn)鍋爐受熱不均勻或者是爐膛局部溫度過高的情況，對電力系統(tǒng)運行的安全具有極大的威脅，因此在進行熱工系統(tǒng)自動化設(shè)計時，設(shè)計人員需要加強對點火過程中各項數(shù)據(jù)指標(biāo)的控制，并做好相應(yīng)的控制設(shè)備，保證等離子點火技術(shù)的安全性。在火電廠發(fā)電的過程中，使用大型輔助變頻器可以降低負(fù)荷調(diào)解中的能耗，但是也增加了相應(yīng)的運行成本，影響到運行過程中數(shù)據(jù)信息的傳遞。因此在進行熱工自動化設(shè)計的過程中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同變頻器的使用情況編制出合適的行業(yè)規(guī)范，減少變頻器使用過程當(dāng)中的弊端。

結(jié)束語

總而言之，火電廠熱工自動化設(shè)計中的許多方面都對火電廠的節(jié)能減排效率有著聯(lián)系，從全文我們可以看出，優(yōu)化火電廠熱工自動化設(shè)計對于提高火電廠的節(jié)能減排效果有著十分重要的意義。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對于電力的需求量也必將會增加，設(shè)計人員在進行火電廠熱工自動設(shè)計的時候需要對影響火電廠節(jié)能減排的各個因素綜合考慮，盡可能的實現(xiàn)火電廠生產(chǎn)過程中的節(jié)能減排，實現(xiàn)我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

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李湖泊（1989-），男，漢，河南省三門峽市人，本科，單位：大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司三門峽項目部，研究方向：熱工自動化。