熱工優化控制在火電廠節能中的應用

汪星安

摘? 要：火力發電是我國目前主要的發電形式之一，隨著火電廠的規模也在不斷擴大，裝機容量以及機組參數也在不斷增加。但是火電廠在消耗大量的煤炭或者其他燃料在進行電力生產的同時，也產生了大量的廢氣和廢水，對環境造成不同程度的污染。因此對火電廠提出了節能減排的策略和要求，并且在加速對發電企業的結構調整。對于火電廠來說，就需要對其能源消耗和污染物排放的主要熱動系統進行節能優化，降低機組運行能耗和浪費，減少污染物排放，提高火電廠的經濟效益和社會效益。

關鍵詞：熱工，優化控制，火電廠，節能，應用

1 火電廠熱動系統節能減排重要性

目前針對火電廠具有高能耗和高污染的特點，國家出臺了相關政策并督促相關部門加大對火電廠節能減排的檢查和控制，因此，火電廠針對其內部能耗高且污染物排放量大的熱動系統來說，進行針對性的節能減排優化成為目前火電廠進行節能減排優化的重要內容和環節。針對火電廠熱動系統的運行原理進行相關的節能減排優化分析與設計，制定多種節能方案來提高節能效果，不僅響應國家對于節能減排的策略和號召，而且切實起到減少污染物排放，改善人們生活環境的重要作用。隨著目前火電廠規模的擴大和機組參數的增加，不斷有新設備和新技術應用于火電廠中來提高生產效率、增加電能供應量，要按照國家相關的節能減排要求作為目標，結合目前先進的節能減排優化技術，以火電廠中的熱動系統為主要優化對象，對其運行方式進行創新和優化，在現代科學技術的支持下提升火電廠的經濟效益和社會效益。對于傳統的熱動系統節能減排優化策略來說，主要是對目前先進的技術進行應用以及對先進的節能設備進行安裝來實現對熱動系統的優化和改造，通過對熱動系統運行狀態的實時監測實現對整個過程中熱動系統運行消耗的跟蹤，在實時監測數據的基礎上對此系統的運行參數進行調節來實現運行的優化。

2 火電廠熱動系統節能優化的必然要求

隨著生態能源問題引起人們的關注，對于具有較大節能減排潛力和空間的火電廠來說，成為節能減排工作開展的重點之一。尤其是在目前火電廠建設規模不斷擴大、裝機容量和機組參數不斷增加的同時，生產成本的投入增加，但是發電企業的市場競爭卻更加激烈，所以在激烈的市場競爭下，火電廠為了提高其經濟效益以及競爭力水平，就需要在有效的資源基礎上提高其生產效率、降低能耗，實現對熱動系統的節能優化。此外，對火電廠熱動系統的節能優化還能對其運行中產生的蒸汽和高溫水等資源進行充分利用，實現資源的節約來促進發展。對火電廠進行熱動系統的節能優化還是目前提出的生態節能的要求。在火電廠中普遍存在較為嚴重的能源浪費、廢水和廢氣污染以及蒸汽排除不符合國家相關標準等問題，這就對生活和生產環境造成了嚴重的污染和破壞。為了解決上述問題，對火電廠的熱動系統進行節能優化就是通過科學的技術來促進系統的優化和循環，實現對生態環境的保護的要求。

3 火電廠能耗影響因素

3.1 鍋爐方面

在火力發電廠中，造成能源消耗的主要原因是鍋爐的燃燒率較低。火力發電廠發電過程中，鍋爐設備是發電廠最消耗能量的部分。在鍋爐設備進行煤炭燃燒的過程中，常常存在能量損失情況，這與鍋爐設備中漏風、漏粉等有著直接關系。造成鍋爐設備泄露的原因主要有以下幾個方面。第一，鍋爐設備中應該進行徹底燃燒的氣體與固體沒有進行充分燃燒。第二，鍋爐設備運行過程中產生了熱損失。第三，在對鍋爐設備進行煙塵等排除的過程中造成了熱損失。以上三點是造成鍋爐設備能量損失的主要因素。在鍋爐設備運行過程中，只有保障鍋爐的內部能夠進行穩定燃燒，才能使蒸汽參數趨于穩定，才能保障火電廠機組的正常運轉。

3.2 汽輪發電機方面

火力發電廠運行過程中，能耗問題會受到高壓加熱器、氣溫等多方面因素的影響。例如，在汽輪機中，噴嘴與葉片在運行過程中會產生一定程度的摩擦，導致葉片的頂部發生漏氣等現象，最終導致汽輪機在轉換熱能的過程中，蒸汽并不能完全轉化為內功。在火力發電廠中，較常見的汽輪機設備是噴嘴配汽車定壓。汽輪機的進油量多是有其調節閥門進行控制。在汽輪機正常運行過程中，由于調解閥門在特定范圍內產生的節流損失始終存在，尤其汽輪機在低負荷情況下，調節氣門的開啟次數變小將導致產生的損失變大，甚至會超出一定的定壓運行參數，導致火力發電廠在運行過程中能量消耗變大。

4 熱工控制系統在火電廠節能降耗工作中的作用

4.1 熱工控制系統降低鍋爐能耗

在鍋爐效率影響因素中，最重要的因素是排煙熱損失。如果在鍋爐運行中運用熱工控制系統，那么將很大程度地控制鍋爐的排煙溫度和排煙氧量，避免鍋爐產生熱損失現象。此外，在汽輪機設備中運用熱工控制系統，從而調整汽輪機調門運行方式，能夠有效避免汽輪機回熱系統產生故障而造成節流損失等情況。可見，熱工控制系統的使用，很大程度上降低了火力發電廠的能耗，有利于火電廠可持續發展目標的達成。

4.2 熱工控制系統在火電廠機組節能減排中的作用

熱工優化控制系統在火電廠機組節能減排中的作用主要體現在以下幾個方面。

第一，送風控制。在火電廠中，電廠機組的送風量直接影響風煤比，從而造成火電廠的鍋爐內部產生空氣變化，影響鍋爐燃燒的效率。只有火電廠機組的送風量能夠達到一個最佳值，才能確保火電廠鍋爐的熱損失值降到最低。因此，在火電廠運行過程中，通過熱工控制系統可以控制機組與鍋爐中的氧量，提高鍋爐整體的燃燒效率，提升火力發電廠的整體運行效率。第二，控制磨煤機溫度。必須限制磨煤機的出口溫度。因此，在磨煤機運行過程中，一定要添加一定比例的冷風。只有這樣，才能減少空頂器的風量。因此，在保證鍋爐能夠正常運行的情況下，要有效控制磨煤機的出口溫度。在磨煤機運行過程中，如果送風量變低，那么磨煤機的排煙溫度將升高，這時磨煤機一定要在實際負荷下設計風量，然后通過合理的設置參數減少鍋爐的熱損失、機械不完全燃燒的損失等，最后有效降低鍋爐中的能耗。第三，控制主蒸汽壓力。火力發電廠的機組在運行過程中，由于不同煤種之間的燃燒效率不同，鍋爐的燃燒效率也不盡相同。所以，控制系統需要根據機組的情況及時調整參數，確定閥門的開度，最終優化主汽壓力，保障火力發電廠機組運行具有經濟性。第四，控制主汽溫度。在火電廠的機組運行過程中，如果主汽溫度過高，那么很大程度上將會增加機組負荷，影響機組的使用壽命，嚴重時甚至產生爆管現象，從而影響機組的整體安全性能。通過熱工優化控制系統優化主汽溫度，可使溫度趨于穩定，大幅提升機組的運行效率。

結束語

總而言之，火電廠在新的發展形勢下充分發揮自身在火電廠建設方面的優勢，促進對火電廠自動化技術設備的控制水平，促進機組運行效率的提升，加強火電廠改造工作的前期規劃，明確自動化技術改造目標，有效設計并運用火電廠熱工自動化設備并建立統一的設備改造運營領導機制，為改造工作的開展提供充分地人才支持。充分考慮火電廠運行中的多種因素，充分促進火電廠健康發展。

參考文獻

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