林海波（華電章丘發(fā)電有限公司，山東濟(jì)南 250216）

熱控自動(dòng)控制在電廠中降耗作用研究

林海波
（華電章丘發(fā)電有限公司，山東濟(jì)南 250216）

經(jīng)過建國來60多年的發(fā)展，我國發(fā)電技術(shù)已經(jīng)取得巨大進(jìn)步，處于國際先進(jìn)地位。現(xiàn)階段我國發(fā)電產(chǎn)業(yè)取得巨大發(fā)展，也面臨著能耗大的瓶頸制約。本文通過分析我國電廠能源消耗的現(xiàn)狀，分析能源消耗存在的問題。針對鍋爐降耗和汽輪機(jī)降耗對于熱控的降耗的影響進(jìn)行分析，研究出相應(yīng)的改善措施，為電廠降耗提供理論指導(dǎo)和操作依據(jù)。

電廠 熱控 降耗

1　引言

電能是支撐我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要能源，但是目前全球電力行業(yè)發(fā)展都面臨著發(fā)電過程中能耗過大的技術(shù)瓶頸制約。所以，通過科學(xué)方法降低電廠能耗迫在眉睫。目前使用比較廣泛的方法是進(jìn)行熱控的自動(dòng)控制。

2　我國電廠能耗現(xiàn)狀

我國的發(fā)電技術(shù)雖然比較先進(jìn)，但是由于重視程度不夠，對于能源消耗的控制技術(shù)不如發(fā)達(dá)國家先進(jìn)。以國內(nèi)使用最普遍的煤炭發(fā)電為例，我國煤炭發(fā)電廠在21世紀(jì)的的供電煤耗率依然遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)末的供電煤耗水平。所以，要想進(jìn)一步提高我國的發(fā)電技術(shù)，需要對降耗技術(shù)進(jìn)行深入的研究。熱控自動(dòng)控制技術(shù)可以協(xié)調(diào)發(fā)電過程中各個(gè)系統(tǒng)的工作，通過綜合的協(xié)調(diào)配合可以減少發(fā)電過程中煤炭的損耗，進(jìn)行合理的煤炭供給，對于降低發(fā)電能耗有顯著的效果。

3　熱控自動(dòng)控制在鍋爐降耗中的作用

3.1控制送風(fēng)量降耗

送風(fēng)量的大小關(guān)系著鍋爐內(nèi)過量空氣系數(shù)α的大小。當(dāng)送風(fēng)量過大或者過小的時(shí)候，就會(huì)造成數(shù)值波動(dòng)。為了保障鍋爐排煙和不完全燃燒造成的熱損失最小，需要提供最合適的送風(fēng)量。通過熱控自動(dòng)控制系統(tǒng)中的氧量控制系統(tǒng)，對氧量和負(fù)荷對應(yīng)的理論曲線進(jìn)行優(yōu)化，

3.2控制氧量降耗

氧量的大小通過影響煤炭的燃燒程度直接影響煤炭的使用效率。因此需要安裝氧量測量裝置，測點(diǎn)最佳位置是爐膛出口。在使用中通過現(xiàn)場使用情況繪制氧量隨運(yùn)行負(fù)荷變化產(chǎn)生變化的曲線，根據(jù)曲線確定最佳氧量。然后利用熱控系統(tǒng)對氧量進(jìn)行檢測，根據(jù)負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整，保障煤炭燃燒率，避免能源損耗。

3.3控制一次風(fēng)量降耗

根據(jù)現(xiàn)在的研究成果可知，進(jìn)入鍋爐內(nèi)的風(fēng)量應(yīng)該分為經(jīng)過預(yù)熱的風(fēng)和一部分冷風(fēng)混合。因此在一次風(fēng)量的供應(yīng)中，在注意暖風(fēng)與冷風(fēng)的比例。如果冷風(fēng)比例過大，就會(huì)增高鍋爐排煙的溫度，導(dǎo)致熱量損耗?？梢酝ㄟ^熱控自動(dòng)控制系統(tǒng)對一次風(fēng)量中暖風(fēng)和冷風(fēng)的比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)控制整體的風(fēng)量供給，保持風(fēng)量供給與煤炭供給的最佳配合。采用以上措施，安裝相應(yīng)的自動(dòng)化設(shè)備并進(jìn)行正確的參數(shù)設(shè)置，可以通過降低鍋爐的排煙溫度、增加鍋爐內(nèi)的化學(xué)燃燒程度以及機(jī)械燃燒程度來減少熱量的損失，從而實(shí)現(xiàn)對發(fā)電過程的降耗。

4　熱控自動(dòng)控制在汽輪機(jī)降耗在的作用

4.1改變DEH系統(tǒng)的閥門控制方式降耗

現(xiàn)階段，汽輪機(jī)順序閥方式主要有三種：

（1）A1、A2——A3——A4調(diào)門1和調(diào)門2在達(dá)到指定負(fù)荷的情況下同時(shí)啟動(dòng)，然后依次啟動(dòng)調(diào)門3和調(diào)門4。（2）A1、A2、A3——A4達(dá)到指定負(fù)荷之后前三個(gè)調(diào)門同時(shí)啟動(dòng)，開啟到位之后，第四個(gè)調(diào)門啟動(dòng)。（3）采用混合閥的方式，利用較低的負(fù)荷啟動(dòng)四個(gè)調(diào)門。第一個(gè)調(diào)門開啟到一定位置之后慢慢關(guān)閉。同時(shí)其余三個(gè)調(diào)門依次開啟。到流量達(dá)到87%的時(shí)候，第一個(gè)調(diào)門全部關(guān)閉。然后再重新啟動(dòng)。

根據(jù)實(shí)際使用中統(tǒng)計(jì)的結(jié)果顯示，采用第一種順序閥方式可以有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，實(shí)測統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示供電煤耗率可以較低7g/ （kW*h）左右。同時(shí)針對現(xiàn)行效果最好的第一種方式進(jìn)行改進(jìn)?？梢酝ㄟ^對閥門流量特性進(jìn)行測算，通過得到的實(shí)際特性對比修改相應(yīng)的特性函數(shù)，提高煤電負(fù)荷的控制。同時(shí)要考慮汽輪機(jī)工作的安全。

4.2控制主汽壓力降耗

機(jī)組的負(fù)荷和煤炭質(zhì)量關(guān)系到汽輪機(jī)的主汽壓力，從而影響煤電機(jī)組的負(fù)荷能力和滑壓運(yùn)行的投入程度。一旦機(jī)組進(jìn)入滑壓運(yùn)行的狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致汽輪機(jī)的主汽壓力的滑壓設(shè)定值下降，低于理論數(shù)值。采用熱控自動(dòng)控制系統(tǒng)之后，可以通過協(xié)調(diào)設(shè)備機(jī)組負(fù)荷和調(diào)整系統(tǒng)初始參數(shù)的方法，對順序閥閥門的開啟方式以及閥門開度進(jìn)行更加合理的優(yōu)化，從而提高機(jī)組的發(fā)電效率，降低能耗。

4.3控制主汽溫度降低煤炭損耗

根據(jù)發(fā)電鍋爐的實(shí)際燃燒情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的氣溫自動(dòng)控制系統(tǒng)。實(shí)測汽輪機(jī)的主汽溫度與煤炭使用量、電廠發(fā)電量的對比曲線，從而確定最合理的主汽溫度。通過自動(dòng)控制設(shè)計(jì)，使得主汽溫度可以與煤炭的使用量保持最佳的配合，提高煤炭的使用效率。從實(shí)際運(yùn)行結(jié)果可知，主汽溫度的增加量△T與供電煤耗率p的比值幾乎為10：1，也就是溫度每提升1℃，供電煤耗率就可以降低0.1 g/ （kW*h）。

4.4控制回?zé)嵯到y(tǒng)加熱器組端差降耗

在現(xiàn)階段煤電廠的發(fā)電機(jī)組中普遍使用的是“3高4低1除氧”的八級回?zé)嵯到y(tǒng)。加熱器組端差簡單講就是指的溫差，溫度差距越小，那么熱量損耗和能量損失就越小。因此需要盡量降低加熱器組端差。加熱器的水位通過影響疏水溫度影響加熱器組的端差。水位越高，端差越小，能耗也就越小。熱控自動(dòng)控制可以提高水位測量的精準(zhǔn)度，而且可以根據(jù)運(yùn)行狀況自動(dòng)對回?zé)嵯到y(tǒng)的水位進(jìn)行合理的調(diào)整，從而設(shè)置最合理的水位，保障回?zé)嵯到y(tǒng)的最低能耗。

5　結(jié)語

熱控自動(dòng)控制在電廠中的使用雖然很普遍，但是只是作為輔助的控制系統(tǒng)使用。通過分析熱控自動(dòng)控制在降耗方面的使用效果可知，熱控技術(shù)在電廠發(fā)電過程中能夠通過對鍋爐和汽輪機(jī)使用過程中的控制實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的降耗。熱控專業(yè)的技術(shù)人才需要加強(qiáng)對熱控技術(shù)在工業(yè)降耗方面使用上的研究，利用科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

［1］紀(jì)亞非.熱控（自動(dòng)控制）設(shè)備開展?fàn)顟B(tài)檢修的可行性［J］.工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2011（1）：19-22，32.

［2］司鐵明，姜仲明，賈長閣等.熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)在火電機(jī)組節(jié)能降耗中的應(yīng)用［J］.黑龍江電力，2010（6）：461-463.

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［4］王大勇.試析熱工自動(dòng)控制對火電機(jī)組節(jié)能降耗的影響［J］.黑龍江科技信息，2015（10）：9.