趙智慧，趙娜

（北方聯(lián)合電力有限責(zé)任公司達(dá)拉特發(fā)電廠，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 014300）

節(jié)能減排理念在火電廠熱工自動化設(shè)計(jì)中的全面運(yùn)用，可以有效地幫助火電廠企業(yè)減少能源的消耗和資金成本。因此，火電廠熱工自動化設(shè)計(jì)研究過程中，需要與節(jié)能減排理念進(jìn)行全面的結(jié)合，既滿足火電廠熱工自動化設(shè)計(jì)需求，也能對設(shè)計(jì)成本加以控制，為提升火電廠自身的經(jīng)濟(jì)效益奠定了礎(chǔ)。

1 我國火電廠熱工自動化系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 熱工自動化系統(tǒng)的具體功能

熱工自動化系統(tǒng)功能主要包含了以下幾方面。首先，可以對各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集與分析。該功能主要就是對火電廠熱工生產(chǎn)與轉(zhuǎn)換之間進(jìn)行檢測，并且在儀器運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，對儀器各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確保儀器設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，而且一旦在生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)問題，儀器也會自動發(fā)出警示，工作人員能夠通過數(shù)據(jù)分析，對產(chǎn)品進(jìn)行檢測，并對生產(chǎn)效率進(jìn)行控制，為相關(guān)工作人員提供操作便利。其次，模擬量調(diào)節(jié)功能。該功能主要對汽包水位進(jìn)行調(diào)節(jié)、對主汽溫度、風(fēng)量進(jìn)行控制，可以有效滿足火電廠機(jī)組運(yùn)行需求，對各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)控，發(fā)揮出熱工自動化技術(shù)的優(yōu)勢。再次，順序控制功能。該功能在火電廠熱工自動化運(yùn)行中，可以對各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一化管理，在順序控制功能的作用下，可以對各項(xiàng)設(shè)備開關(guān)、關(guān)閉順序進(jìn)行有序的調(diào)整，加強(qiáng)機(jī)組運(yùn)行效率。最后，鍋爐安全檢測功能。該功能主要就是確保鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)的安全，并對鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)的全過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，確保鍋爐的正常運(yùn)行

1.2 熱工自動化系統(tǒng)的特征

熱工自動化系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過程中分為不同結(jié)構(gòu)，需要根據(jù)不同的實(shí)際需求，合理分配不同的功能，同時這也需要通過利用專門的軟件系統(tǒng)，對熱工自動化系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行分析。首先，硬件搭建。一般熱自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要以模塊化硬件組裝為主，在系統(tǒng)中通過利用添加或者刪除功能，對模塊功能加以決定，同時不干擾系統(tǒng)的完整性。其次，由于整體系統(tǒng)中的各項(xiàng)軟件都是單元化的，使得熱工自動化系統(tǒng)中存在多種軟件單元，在制作中節(jié)約了一部分時間。最后是絡(luò)的通用性。在網(wǎng)絡(luò)的作用下，數(shù)據(jù)傳輸速度有了一定的提升，而且實(shí)現(xiàn)了資源共享。

2 火電廠熱工自動化優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 控制軟件的應(yīng)用

通過長期對火電廠熱工自動化設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對過熱器出口溫度進(jìn)行預(yù)測的過程中，比一般串級控制階躍響應(yīng)速度快2以上，而在使用超調(diào)量后，其階躍響應(yīng)速度要比常規(guī)串級控制階躍響應(yīng)速度快1/3在使用其余的算法對軟件進(jìn)行控制的過程中，可以采用非線性協(xié)調(diào)或者模糊算法等，對火電廠熱功率系統(tǒng)以及循環(huán)流化床鍋爐性能等，進(jìn)行計(jì)算分析。除此之外，還可以通過利用傳統(tǒng)的比例以及微積分控制,對火電廠熱工控制設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，提升火電廠各項(xiàng)機(jī)組運(yùn)行的效率，提升火電廠經(jīng)濟(jì)利益。另外，在火電廠熱工設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員需要具備良好的科學(xué)設(shè)計(jì)觀念，在控制系統(tǒng)中可以通過利用現(xiàn)代化算法控制軟件，對系統(tǒng)的調(diào)試以及運(yùn)行進(jìn)行全面的調(diào)整。

2.2 負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的實(shí)行

隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的提升，電廠、網(wǎng)絡(luò)分離等新方式在火電廠熱工設(shè)計(jì)中得到了運(yùn)用，在電網(wǎng)調(diào)度的過程中，需要對自動發(fā)電控制命令進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成獨(dú)立發(fā)電公司的實(shí)時負(fù)荷命令。同時，還能夠有效地將火電廠運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的負(fù)荷分配到不同的機(jī)組當(dāng)中，促使火電機(jī)組發(fā)電控制能夠與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行實(shí)行鏈接，并且根據(jù)電網(wǎng)具體的運(yùn)行情況，對運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行全面的分配，其中就包含了廠級監(jiān)測信息系統(tǒng)，也被稱之為SIS。通過對火電廠各項(xiàng)機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)的分析，能夠得到機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷的曲線圖，在對火電廠熱工進(jìn)行前期設(shè)計(jì)的過程中，需要對廠級監(jiān)控系統(tǒng)的總體功能加以優(yōu)化，并結(jié)合管理信息系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)廠級監(jiān)控系統(tǒng)，并全面發(fā)揮出管理信息系統(tǒng)的功能，這種方式可以有效減少設(shè)計(jì)成本，滿足火電廠調(diào)配需求，實(shí)現(xiàn)信息管理的功能的同時，還能夠?qū)δ茉聪暮臀廴九欧胚M(jìn)行控制。

3 節(jié)能減排理念在火電廠熱工自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 微油點(diǎn)火技術(shù)

微油點(diǎn)火技術(shù)系統(tǒng)主要是由煤粉燃燒器、高能氣化油槍、燃油系統(tǒng)以及高壓風(fēng)系統(tǒng)等構(gòu)成。微油量高能氣化油槍在燃燒后所形成的火焰，在煤粉燃燒器中，形成梯度的局部高溫火核，煤粉顆粒在高溫火核的作用下，溫度會急速升高，并逐漸地破碎粉裂，并且煤粉顆粒會釋放出發(fā)亮的揮發(fā)粉，迅速燃燒，隨后已經(jīng)燃燒的濃相煤粉在二次室內(nèi)，會與稀相煤粉進(jìn)行混合點(diǎn)燃，實(shí)現(xiàn)煤粉分級燃燒，從而達(dá)到煤粉燃燒的目的，滿足鍋爐啟動以及關(guān)閉的低負(fù)荷穩(wěn)定燃燒。微油槍通過利用多級無話旋流式，燃油在具備加熱、蒸發(fā)的原理后，通過加熱升溫，采用壓縮空氣實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)氣流，超細(xì)霧化，從而全面實(shí)現(xiàn)充分燃燒，在油燃燒室內(nèi)，高溫火核的溫度可以達(dá)到1500～2000℃，在一級燃燒室內(nèi)就可以將點(diǎn)燃濃相煤粉進(jìn)行點(diǎn)燃，加強(qiáng)霧化油流在燃燒過程中的擾動，同時，采用分級低壓強(qiáng)制配風(fēng)中，在參與點(diǎn)燃工作前，油燃燒鍋爐筒壁內(nèi)會形成完整的氣膜保護(hù)層，將燃燒筒進(jìn)行冷卻，雖然火焰溫度會極高，不過對燃燒器筒壁不會造成任何影響，而且能夠提升微油槍的使用壽命，為火電廠熱工自動化技術(shù)的穩(wěn)定實(shí)施奠定了良好的基礎(chǔ)。

3.2 單元機(jī)組控制與脫硝、脫硫的融合

目前，許多的火電廠熱工設(shè)計(jì)中，為了滿足節(jié)能減排的需求，一般都會采用煙氣石灰石濕法脫硫。在火電廠熱工傳統(tǒng)的脫硫控制裝置中，該裝置與主系統(tǒng)控制裝置分開進(jìn)行控制，而且二者之間在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，都是依靠硬接線進(jìn)行傳輸，由于硬接線在系統(tǒng)中數(shù)量較少，很容易造成數(shù)據(jù)信息不準(zhǔn)確，導(dǎo)致操作無法受到保護(hù)以及系統(tǒng)無法聯(lián)動控制。在當(dāng)前節(jié)能減排的理念下，火電廠熱工污染以及能源消耗問題受到了社會的廣泛關(guān)注，為了能夠盡快解決污染問題以及能源消耗問題，需要促使脫硫與機(jī)組共同進(jìn)行操作實(shí)施，完成同步。同時，在整個系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，可以將旁路擋板以及煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行拆除，換成交換器、增壓風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)鍋爐控制，并且脫硫系統(tǒng)能夠與鍋爐系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，從而減少污染排放。

3.3 規(guī)范編制技術(shù)

火電廠在科學(xué)技術(shù)運(yùn)用不斷的推動下，變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)了完善，火電廠熱工自動化也逐漸采用了現(xiàn)代變頻技術(shù)，這也是火力發(fā)電中不可缺少的組成部分之一，在對規(guī)范編制技術(shù)進(jìn)行使用的過程中，可以將變頻器運(yùn)用到各種機(jī)組當(dāng)中，使得機(jī)組在運(yùn)行的過程中，能夠起到良好的節(jié)能效果。

圖1 輸出轉(zhuǎn)速比

通過對圖1輸出轉(zhuǎn)速比進(jìn)行分析，在A點(diǎn)，需要對電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速加以控制，而且在A點(diǎn)中，可以對調(diào)速效率進(jìn)行對比，二者之間在額定的轉(zhuǎn)速作用下，其轉(zhuǎn)速效率差距并不顯著，但是隨著轉(zhuǎn)速的降低，變頻調(diào)速優(yōu)勢也在其中全面的體現(xiàn)了出來。液力耦合器在運(yùn)行的過程中，會隨著轉(zhuǎn)速的降低導(dǎo)致運(yùn)行效率降低，在變頻調(diào)速的作用下，電動機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速在超出0.2后，電動機(jī)運(yùn)行效率則一直維持在95%左右。因此，在火電廠熱工設(shè)計(jì)中，需要利用一些變頻設(shè)備作為輔助，并在操作的過程中，對火電廠熱工實(shí)施的可行性進(jìn)行推廣，從而體現(xiàn)出編制技術(shù)的規(guī)范性。

4 結(jié)語

在我國火電廠熱工自動化設(shè)計(jì)的過程中，融入節(jié)能減排理念，可以有效滿足我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需求，通過科學(xué)有效的設(shè)計(jì)，不僅能夠有效地提升火電廠熱工自動化效率，而且能夠減少能源的消耗，以及減少能源消耗對周圍環(huán)境的污染。節(jié)能減排理念在火電廠熱工自動化設(shè)計(jì)中加以融入，能夠?yàn)榛痣姀S創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，提升火電廠企業(yè)在市場中的地位，全面促進(jìn)火電廠的發(fā)展。