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        火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排技術(shù)分析

        2019-10-30 11:19:00劉杉杉
        科學(xué)與財(cái)富 2019年30期

        劉杉杉

        摘 要:熱工自動(dòng)化技術(shù)憑借可靠性和經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)勢,逐漸成為火電機(jī)組發(fā)展的主要方向,促使火電機(jī)組的容量不斷增加,參數(shù)不斷提升以及自動(dòng)化的儀表和裝置不斷更新?lián)Q代。然而,煤炭燃燒對環(huán)境造成的污染和火電企業(yè)對能源的大量消耗現(xiàn)象十分嚴(yán)重,嚴(yán)重制約我國的可持續(xù)發(fā)展,所以,在火力發(fā)電領(lǐng)域大力推行節(jié)能減排具有重要的意義,在熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中也要注意節(jié)能減排問題。

        關(guān)鍵詞:火電廠;熱工自動(dòng)化;節(jié)能減排

        隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們?nèi)粘Ia(chǎn)、生活需要的電量日益增大,電力工業(yè)進(jìn)入了飛速發(fā)展的階段。我國的發(fā)電企業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了大電網(wǎng)、大機(jī)組和高度自動(dòng)化的新紀(jì)元?;鹆Πl(fā)電是歷史最為悠久,同時(shí)也是目前世界最主要的供電方式。節(jié)能減排是我國一項(xiàng)基本國策,火電廠作為重要的電力生產(chǎn)單位,是開展節(jié)能減排工作的主要對象之一。熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)火電廠節(jié)能減排目標(biāo)的重要突破口。本文簡單分析了火電廠熱工自動(dòng)化的概念及發(fā)展現(xiàn)狀,并探討了火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排策略。

        1熱工儀表及其自動(dòng)控制系統(tǒng)

        1.1熱工儀表

        熱工儀表其實(shí)就是能對發(fā)電設(shè)備及系統(tǒng)的熱工參數(shù)進(jìn)行檢測的儀表,熱工儀表和相關(guān)控制系統(tǒng)共同組成的熱工控制體系是電站運(yùn)行安全保障,加強(qiáng)熱工儀表的故障檢修工作,能夠有效的促進(jìn)電站的安全運(yùn)行。目前電廠所用的熱工儀表測量參數(shù)分為溫度、壓力、流量、液位就是自動(dòng)化技術(shù)四大參數(shù)。根據(jù)測量參數(shù)的不同,各儀表的基本構(gòu)造也不相同。

        1.2熱工自控系統(tǒng)實(shí)施的特點(diǎn)

        熱工儀表及自動(dòng)控制系統(tǒng)有一個(gè)最明顯的特點(diǎn)即自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,我們通常所說的自動(dòng)化就是指系統(tǒng)只需要很少的人甚至是不需要人工干預(yù)就能實(shí)現(xiàn)自身的運(yùn)轉(zhuǎn)。自動(dòng)化系統(tǒng)首先通過傳感器傳來的相關(guān)數(shù)據(jù)對火電為設(shè)備機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行判斷,然后再通過中央計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的調(diào)節(jié),使設(shè)備在保持高工作效率的同時(shí)還能降低的能量消耗程度。另外我們還需要注意到自動(dòng)化體系首先應(yīng)該擁有自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),一旦發(fā)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備工作不正常就能報(bào)警或者是采取既定的預(yù)案進(jìn)行處理。其次自動(dòng)化系統(tǒng)還應(yīng)該能夠檢測設(shè)備的工作時(shí)間,定期發(fā)出報(bào)告或者是指令安排對其相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行檢查?,F(xiàn)在的火電設(shè)備機(jī)組所牽涉到的設(shè)備數(shù)量越來越多、型號越來越復(fù)雜,顯得非常的重要,一旦火電設(shè)備機(jī)組離開了自動(dòng)化系統(tǒng)就不能保證高效、安全的運(yùn)行。

        2.影響機(jī)組能耗的因素分析

        2.1鍋爐能耗指標(biāo)分析

        要通過火電設(shè)備機(jī)組的節(jié)煤降耗實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的節(jié)能減排,就必須了解哪些具體的因素會(huì)對系統(tǒng)的運(yùn)行造成影響。由于鍋爐是火電設(shè)備機(jī)組最核心的部分,其在節(jié)能減排中有非常重要的意義,所以我們首先需要了解的就是鍋爐工作的相關(guān)信息。鍋爐的熱效率與鍋爐的能耗指標(biāo)有著緊密的聯(lián)系,熱效率不僅可以反映出鍋爐耗能的多少,還可以充分的衡量鍋爐在生產(chǎn)過程中的經(jīng)濟(jì)性。但是由于鍋爐的熱效率反應(yīng)的是一個(gè)非常復(fù)雜的熱動(dòng)力學(xué)過程,牽涉到非常多的因素,比如說化學(xué)燃燒的程度、排煙所帶來的能量損失等等,所以說必須對這些相關(guān)因素有著清晰的認(rèn)識(shí)和監(jiān)測。

        2.2汽輪機(jī)能耗指標(biāo)分析

        汽輪機(jī)是火電設(shè)備機(jī)組中把熱能轉(zhuǎn)化為電能的中樞設(shè)備,它是決定火電廠生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素,通常來說,熱端效率、冷端效率及通流效率是常用的三個(gè)評價(jià)汽輪機(jī)能耗的指標(biāo)。其中冷端效率對汽輪機(jī)整體能耗的影響力比較大,這就要求我們在日常的工作中必須定期對凝氣器進(jìn)行檢查,以保證凝結(jié)水的過冷度?;?zé)嵯到y(tǒng)也是影響汽輪機(jī)能耗的主要因素,其主要作用是提高汽輪機(jī)利用水蒸氣的效率,由于水蒸氣不可避免的在循環(huán)過程中損失,所以補(bǔ)水器就成為回?zé)嵯到y(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。另外在日常的工作中我們還應(yīng)該注意確保汽輪機(jī)的管道、端口等不會(huì)出現(xiàn)泄漏的情況,這樣才能整體的降低汽輪機(jī)的能耗數(shù)據(jù)。

        2.3廠用電指標(biāo)分析

        雖然火電廠就是發(fā)電單位,但是它里面有許多輔助發(fā)電的設(shè)備也需要使用電能才能工作的,其中較主要的用電設(shè)備就是磨煤機(jī)、排粉機(jī)、送引風(fēng)機(jī)、電動(dòng)給水泵、凝結(jié)水泵等等。雖然說這些設(shè)備并不會(huì)對環(huán)境造成破壞,但是由于其也需要消耗電能,就會(huì)使得火電設(shè)備機(jī)組的整體發(fā)電效果受到影響。

        3.火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的節(jié)能減排策略

        3.1提升系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性

        第一,采用優(yōu)化軟件,現(xiàn)階段,市場上出現(xiàn)了很多優(yōu)化軟件,亟需進(jìn)行理順與評審,通過對先進(jìn)實(shí)用、合理有效的優(yōu)化軟件的應(yīng)用,如模糊算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,可起到改善熱力系統(tǒng)控制回路的工作特性,而針對傳統(tǒng)控制實(shí)施有效的改造,還可達(dá)到大幅提升機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)合理性的目的,其所具有的效益主要體現(xiàn)在提升效率、降低能耗和控制污染等方面;第二,構(gòu)建經(jīng)濟(jì)評價(jià)體系,建立一個(gè)可以真實(shí)反映發(fā)電機(jī)組實(shí)際熱力性能的理論模型,再利用相應(yīng)功能模塊提供的采集計(jì)算,對發(fā)電機(jī)組的耗差與性能進(jìn)行計(jì)算,從而完成經(jīng)濟(jì)評價(jià)體系的構(gòu)建。

        3.2強(qiáng)化設(shè)備的安全指標(biāo)

        火電廠一定要注意企業(yè)機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量與故障出現(xiàn)頻率的問題,這樣可以減少設(shè)備原因造成的損失,保證火電廠的正常運(yùn)營。同時(shí)電廠的工作人員還要加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng),制定維護(hù)手冊和故障監(jiān)測儀器。在對電廠的熱工自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,一定要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的監(jiān)測,增加檢查的位置,不能僅依靠老舊的維修管理模式。根據(jù)火電廠的日常運(yùn)行狀態(tài),隨時(shí)監(jiān)測其數(shù)據(jù)的具體情況,根據(jù)數(shù)據(jù)的監(jiān)測結(jié)果對設(shè)備是否正常做出判斷,發(fā)現(xiàn)問題盡快解決,防止問題的擴(kuò)大化,減少火電廠的損失,提高整體的工作效率。

        3.3提高鍋爐的燃燒效率

        鍋爐是火電廠熱工自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分,也是燃煤發(fā)電的主要設(shè)備,為減少CO2排放,還要重點(diǎn)對鍋爐進(jìn)行改造和優(yōu)化管理,提高煤炭燃燒效率,具體可以從以下幾個(gè)方面入手:第一,減少空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)率,保障氧氣的充足,使得鍋爐內(nèi)部燃燒效率增加,同時(shí)還要通過灰塵處理,減少燃燒產(chǎn)物粉塵、煙塵的排放;第二,嚴(yán)格控制鍋爐內(nèi)部溫度,鍋爐如果溫度太高了,就會(huì)造成熱量的流失,因此要將溫度開工至在合理的范圍內(nèi);第三,合理使用吹塵器,在鍋爐燃燒的過程中,要定期進(jìn)行粉塵的清潔,主要就是利用吹塵器進(jìn)行清理,保障受熱面的干凈,減少熱傳效果;第四,充分利用保溫材料,對于冷水管,要通過保持低溫,減少鍋爐和外界環(huán)境的熱量傳遞,從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。

        3.4合理控制系統(tǒng)負(fù)荷分配

        在火電廠運(yùn)行活動(dòng)中,每天的發(fā)電量都是有規(guī)定的。當(dāng)電廠內(nèi)部的發(fā)電控制系統(tǒng)建成后,火電廠可以根據(jù)整個(gè)電廠的發(fā)電任務(wù)和各個(gè)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀況,為每臺(tái)發(fā)電機(jī)組配置不同的發(fā)電任務(wù)。這種方法是通過將主發(fā)電廠的不同工作負(fù)荷分別對不同工作車間進(jìn)行分配,進(jìn)而使得控制部分以及發(fā)電部分相互結(jié)合起來,讓發(fā)電機(jī)組始終處于能源使用量和廢氣配方量最優(yōu)化的高效運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益提升。通常情況下,將負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配配置到廠級監(jiān)控信息系統(tǒng),即以應(yīng)用耗差分析結(jié)果以及計(jì)算單元機(jī)組實(shí)時(shí)性能為手段,進(jìn)而得到機(jī)組負(fù)荷的特性實(shí)時(shí)曲線,鑒別負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的實(shí)時(shí)效果、在設(shè)計(jì)初期把管理信息系統(tǒng)和廠級監(jiān)控系統(tǒng)的通用功能優(yōu)化結(jié)合起來,設(shè)計(jì)一套既有管理信息系統(tǒng)又有廠級監(jiān)控系統(tǒng)功能的綜合系統(tǒng)。

        參考文獻(xiàn):

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        [3]李麟章;火電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)中節(jié)能減排分析[J];江蘇電機(jī)工程;2010年01期

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