淺析火電廠熱工自動化設計中節能減排

龔安菊

摘 要：隨著電力需求的不斷增大，火電廠的負擔也在逐漸加重，對環境造成的污染也越來越多。一方面，火電廠為社會的經濟發展提供了主要的電力資源；另一方面，火電廠所排放的硫氮化合物成了我國北方酸雨的主要來源，其排放的煙塵也成為了我國北方霧霾的主要元兇。其污染物對環境的危害不言而喻。因此，如何減輕火電廠的污染排放，提高其節能減排效果已經成為了社會大眾所共同關注的話題。然而熱工自動化設計是火電廠進行節能減排的首要目標，鑒于此，為了為以后火電廠的節能減排提供理論參考，本文將從火電廠節能減排的方向考慮，并與具體情況結合，對火電廠熱工自動化設計中的節能減排進行闡述。

關鍵詞：火電廠；熱工自動化設計；節能減排

中圖分類號：TM621 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）13-0002-02

隨著火電廠的供電量不斷增加，其對社會的污染不言而喻。火電廠要從自身做起，根據自己實際情況，去主動實踐新型的節能減排環保技術。這樣不但可以減少環境污染，亦可以在同行業中起到模范先鋒作用，增強社會影響力，進而提高企業效益。在從粗放型經濟到集約型經濟轉變的過程中，火電廠熱工自動化設計中的節能減排工藝的改進有著重大的意義，既能夠保護環境，又能夠增強自身生產效益。

1 火電廠熱工自動化設計的影響

火電廠熱工自動化設計是火電廠進行節能減排的重要部分，下文將從汽輪發電機組中的單閥控制系統、蒸汽壓的變動和熱工自動化設計的未來應用三個方面對火電廠熱工自動化設計的影響進行簡單闡述。

1.1 單閥控制系統的優缺點

現階段火電廠汽輪發電機組中的控制系統主要為單閥控制系統。一方面，單閥控制系統具有十分優良的調節性能，能夠保證汽輪發電機組的正常運行，單閥控制系統對汽輪發電機組擁有較好的調節能力，基本能夠保證汽輪發電機組始終維持在一個比較優良的運行狀態。另一方面，單閥控制系統的調流性能較差，其在調流過程中經常會產生一些復雜冗余的過程環節，從而增加了設備能量的損耗。

1.2 蒸汽壓變動對污染物的影響

在火電廠的實際運作中，由于社會對電力的需求變化十分頻繁，所以發電機的運作狀態需要不停地做出調整，以滿足多變的社會電力需求。當所需電力較少時，發電機的工作壓力較小，當所需電力較多時，發電機的工作壓力增大。當火電廠燃煤性能較低或者發電機工作壓力較小時，蒸汽壓就會出現不穩定的狀態，發生劇烈的變動，從而阻礙發電機機組的正常運行，甚至損壞發電機機組，進而使污染物的排放量增多。

1.3 熱工自動化設計在火電廠中未來的應用趨勢

隨著科學技術的不斷進步，我國的自動化技術也在不斷的發展。與此同時，熱工自動化系統也逐漸在火電廠中得到了廣泛的應用，其不但降低了生產成本，而且簡化了生產環節，使得火電廠獲得了不同程度的效益提升。因此，為了更好地適應低碳經濟的發展要求，熱工自動化設計中節能減排技術的改進必將成為火電廠發展的未來趨勢。

2 火電廠熱工自動控制系統的優化升級

若要提高火電廠的節能減排能力，并提高其生產效益，首先要對熱工自動化控制系統進行優化升級。下文將從自動控制性能的提升、控制系統的負荷分配、熱工自動化安全指標的優化和系統經濟運行的優化四個方面進行簡要分析。

2.1 提升自動控制性能

研究表明，通過應用先進的自動控制技術，應用有明顯優勢的自動控制軟件能夠很大程度的提高火電廠熱工自動化的延遲性和多重耦合等能力，能夠明顯地提高火電廠自動控制系統地性能，提高火電廠整體的生產效率，降低設備損耗，減少污染物的排放量。

2.1.1 火電廠熱工自動化中保護系統的優化升級

顧名思義，火電廠的熱工自動化中保護系統能夠在火電廠各生產環節的設備突然發生故障時，檢測故障原因并且針對性地自動采取保護措施。對保護系統進行優化升級，準確的設置其運行參數，增加其檢測的準確性，在設備實際運行參數超過預設范圍時能夠準確及時的進行檢測，并立即自動啟動保護系統，采取保護措施，以盡快降低設備的損耗，減少污染物的排放量。

2.1.2 火電廠熱工自動檢測系統的應用

熱工自動檢測系統和保護系統有一定的相似之處，在火電廠實際運作中，熱工自動檢測系統能夠自動獲取溫度、汽壓、功率、電流等參數，從而對發電機機組出現的故障問題進行分析，查找故障原因，并以此為依據對機組進行調整。

2.1.3 火電廠熱工自動化中的自動控制系統的應用

火電廠熱工自動化中的自動控制系統能夠保證發電廠相關機組的正常和安全運行，根據實際運行情況自動采取調節措施，使得機組設備隨時適應外部環境。當機組設備出現故障或者問題時，自動控制系統能夠在最短的時間內對故障原因進行分析，并針對性地做出調整措施，對相關機組進行保護，從而保證機組的安全運行。

2.2 對控制系統進行負荷分配

之前的熱工自動控制系統工作狀態為主控室通過調用不同機械使用線路與自動控制系統的控制終端相連接，然后進行命令傳輸，從而實現系統的控制。這種自動控制系統比較安全，因此在目前火電廠中得到了較為廣泛的應用。然而這種自動控制系統卻無法解決污染物排放量大的問題，因此需要尋求一種更加先進的方式以實現節能減排的目標。將主發電廠的不同工作負荷對下級工作車間進行分配，能夠使控制系統和工作系統有效的結合，進而有效的提升發電機組的生產效益。

2.3 對熱工自動化安全指標進行優化

為了實現節能減排地目標，首先要保證整個火電廠機組能夠正常安全地運作。一旦有設備發生故障，不但會耽誤發電機組地生產工作，而且設備的維修需要耗費大量的材料資源。過去的火電廠安全檢測完全由人力進行排查，這種檢測方式不準確而且效率很低。因此要在火電廠中盡量使用智能化的熱工自動檢測系統，應用不同的事故判斷檢測模塊，對火電廠每一個環節的機組分別進行實時監測，盡量在故障發生之前進行改良或維修，降低故障發生的概率。

2.4 對系統經濟運行進行優化

在進行火電廠熱工自動化應用的過程中，要對自動控制軟件進行仔細認真的分析和選擇，對每一種自動控制軟件進行檢測、評價和試用。為了確保火電廠的整體運作效率，在自動控制軟件的使用確定之后，要對每一種控制算法進行試用，在保證算法能夠滿足火電廠自動控制軟件的需求之后探索到效率最高的一種計算算法。由于火電廠所排放的硫氮化合物會嚴重污染環境，所以不能直接排放到外界環境中。需要利用自動控制系統加強不同工作部分之間的控制聯系，盡可能提高電煤脫硫速度和電煤脫硫率。

3 新型節能減排技術的應用分析

隨著熱工自動化技術的不斷發展，新型節能減排的技術也逐漸出現。下文將從等離子點火的安全性能和機組的自動控制與脫硫相結合兩個方面進行簡要分析。

3.1 提升等離子點火的安全性能

在火電廠的實際運作中，各種傳統的點火技術由于有著各種各樣的缺點在發展中被逐漸的擯棄。而等離子點火技術能夠很大程度的減少燃油用量，比較符合低碳環保的標準，因而被火電廠廣泛應用。然而這種方法也存在一些缺陷，當工作爐溫度過低時，未能完全燃燒的電煤殘留物極易引發安全事故。為了降低風險，應該及時處理燃煤及管道內的殘留燃煤灰塵，并在其中添置安全監測儀器。

3.2 將機組的自動控制和脫硫相結合

傳統的機組自動控制系統和脫硫過程相互獨立，就算有結合的現象也是二者簡單的串聯，并未進行有機的融合，不能發揮原有的技術設計要求。近年來隨著環境污染的逐漸加重，節能降耗已經是迫在眉睫的問題，這就要求火電廠將機組的自動控制技術和脫硫技術相融合，提升聯動裝置。

4 結語

本文對火電廠熱工自動化設計中節能減排進行了簡要分析，然而真正實現節能減排的目標任重而道遠，還有許多問題需要在火電廠各機組的實際運作中去發現，并對其進行分析和研究，從而有針對性地對熱工自動化系統做出科學可行的改進，進而實現節能減排的目標。

參考文獻

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