火力發電廠鍋爐運行控制的節能對策

張健男 戰家慧 田宏野

摘要 ：火力發電廠在運行時使用的主要是汽輪機、發電機、鍋爐。這些設備之間有效的配合才能實現高效的火力發電。火力發電具有非常重要的經濟價值，但是會消耗大量的資源，并且對環境會產生較大的破壞，目前我國的資源供需方面已經相當緊張，為了有效緩解經濟發展與各種能源資源環境之間的矛盾，綠色可持續發展理念逐漸深入各大企業內部。本文針對火力發電廠鍋爐運行控制的節能對策進行分析研究，以供參考。

關鍵詞 ：火力發電廠 ;鍋爐能耗 ;節能對策

引言

隨著智能時代的變革，科學技術迅速發展，火力發電企業中對電氣技術的應用也越來越廣泛。通過電氣技術的操控，不僅能夠大幅度提高電廠的發電質量和效率，還能減少人工壓力，降低發電成本。但是目前來看，我國的電氣技術在應用的過程中還是出現很多不足之處，加上沒有健全的管理體制干預，缺乏完善的技術指導，導致電氣技術的作用還沒有得到最大限度的發揮。只有從根本上解決這些難點，才能真正實現電力的可持續發展。

1火力發電廠鍋爐節能降耗的重要性分析

火力發電廠在生產的過程中，鍋爐會燃燒大量的燃煤，主要是通過燃燒煤炭資源來發電。在此過程中，眾所周知煤炭資源屬于化石能源，是不可再生的，另外在發電的過程中會產生大量的氮氧化合物、二氧化硫、二氧化碳等有害介質。這些有害介質如果未經處理直接排放到大氣當中，會產生非常嚴重的大氣污染問題，造成空氣質量大幅度下降。在火力發電的時候，如果鍋爐內部的燃料沒有得到充分燃燒會導致燃燒的過程中，燃料的利用率大幅度下降，無法有效的對燃料進行使用而出現資源浪費的問題。所以需要重視加強火力發電廠的日常節能減排工作，注意通過合理的方式加強火力發電廠鍋爐節能降耗工作，對資源浪費的問題進行有效的控制，保證燃煤的利用率，以便讓火力發電廠鍋爐燃煤的效率提升，在符合人們用電需求的條件下，加強節能減排的建設，更好的達到火力發電的效果。

2 火力發電廠電氣節能遇到的問題

2.1 運行管理體系不科學

最近幾年，工業化變革給電廠帶來了巨大沖擊，在高速發展的同時，節能問題愈加突出。從傳統的運行體制來說，對節能方面的支持和措施比較微弱，比較重視經濟效益。在當下環境問題突出的背景之下，很明顯能源消耗問題需要有一個科學性全面性的認識。從管理方面來說，環保理念更像是空想，沒有科學有效的管理制度，沒有人會注重節能降耗的實際效果，只會關心產業的效益如何，盈

利多少。根本無法將環保理念落實到具體的工作當中。從人力資源管理上來說，對員工的分配工作不合理，培訓不到位，新的方案沒有深入人心，導致節能工作無法順利開展。部門人員在記性材料設備的選購時，沒有進行專業的綜合評估，導致設備運行的造成嚴重的能源損耗。

2.2 燃料問題

我們國家的火力發電廠生產電能的主要方式是利用鍋爐燃燒產生熱能以此來不斷供應日常生活和生產所需， 煤炭作為最主要的燃料， 是火力發電最關鍵的因素也是火力發電廠最直接的影響條件， 它對火力發電廠的生產力有著密切的聯系。 火力發電廠鍋爐在運行的時候，一般采用的煤炭最主要是以原煤為主， 這就與采購部門在進行燃料采購時如何選擇原煤有著密切的關系， 采購部門在采購時應當選擇質量有足夠保證的煤炭， 保證煤炭在燃燒時不會出現煤炭難以燃燒或者燃燒不盡以及煤炭不易產生熱量和降低產熱效能的效果。 除此之外，品質較高的煤炭在燃燒時產生的煤渣較少，不會導致大量的浪費和能源消耗。 因此，注重燃料的選擇，盡量選擇品質較高的燃料， 減少火力發電廠鍋爐運行中造成的能源和能量的損耗，加強鍋爐控制，最大限度地做到節能減排。

2.3電氣設備運行不科學

火力發電廠在日常的工作中，過于強調生產的安全性，許多設備作用重疊，導致設備反復工作或者無效工作。例如：存在多臺空氣壓縮機運行時，卸載運行時間過多，變壓器在負載率極低狀況下運行，風機水泵的裕量較大等，降低了電能的利用率，廠用電需求增加。此類電氣設備經常性的無效工作，電氣的損耗不斷增加，給火力發電廠帶來了許多不必要的損失。

3火力發電廠鍋爐運行控制的節能對策解析

3.1加強鍋爐燃燒控制的智能化

節能減排是火電站永恒的目標，而鍋爐燃燒的控制對能量轉換效率、污染物產生及運行安全性影響最大。鍋爐燃燒和傳熱過程的復雜性，使得難以按照傳統方法對其進行建模從而進行有效控制。在鍋爐燃燒智能化方面，可采用多目標優化控制技術路線。采用神經網絡、支持向量機等技術對復雜的多變量、大遲延、非線性對象進行建模，并與智能尋優算法及基于模型的預測控制技術相結合實施閉環控制。如以神經網絡、支持向量機技術建立的鍋爐燃燒模型為基礎，采用粒子群優化算法、遺傳算法、蟻群優化算法等智能優化算法，尋找鍋爐燃燒系統各輸入參數的最佳組合，并以此作為各層風量配置的依據，并對鍋爐燃燒進行優化指導和實時控制，采用神經網絡技術建立 NOx 排放、凝汽器背壓模型，利用預測控制技術實現對噴氨量、空冷風機的精準控制等。以機組性能試驗、燃燒調整數據及歷史運行數據為樣本，借助先進的檢測技術及煤質在線軟測量方法，采用支持向量機、神經網絡等技術，結合工藝對象特性，建立鍋爐效率、污染物排放、高溫受熱面金屬壁溫等預測模型。利用模糊計算方法對鍋爐效率、NOx 排放和壁溫進行多目標協調優化，以粒子群尋優、遺傳算法等優化算法和預測控制、模糊控制相結合實現鍋爐燃燒系統的風壓、風量、氧量及減溫水、噴氨量等參數的最優控制。

3.2節省燃料消耗

在火力發電廠鍋爐運轉的過程中， 要想加強鍋爐的節能效率， 就需要不斷地加強技術研究， 不斷完善鍋爐的相關設備，提高鍋爐運轉的運行效率，整體上提高燃料的燃燒率，從成本上減少投入，以獲得更多的經濟效益和社會效益。 質量更高的鍋爐可以更好地提高電力的質量， 不僅僅可以提高電力的生產效率，而且能夠滿足人們日益增長的用電需求，不斷完善相關的工藝和技術， 培養專業化的人才可以更加有效地對火力發電與鍋爐運行進行操縱和控制， 以此來不斷提高鍋爐運轉和生產的效率。 除此之外，相關工作人員還可以不斷進行創新和發展，不斷加強科技投入，引進更加高效率的火力發電設備。 比如說可以在鼓風機上安裝吸收粉末的機器，在鍋爐運轉的過程中產生的鍋灰可以進行直接的吸收。

3.3重視控制系統的設備故障預警能力

火電機組參與調峰頻率的提高以及煤種的經常變化，使得電站設備發生故障的幾率增大，影響發電設備運行安全性。基于設備管理基礎數據和歷史運行數據，采用關聯規則、主元分析、相關性分析等不同技術手段和方法，結合專家知識與經驗，確定故障的主要征兆參數和閾值。基于典型的故障樣本，采用機器學習與智能建模技術，建立設備故障預警模型和時間預測模型，從而實現對設備的故障準確預警和診斷，降低設備異常，減小導致故障的風險。

結束語

在火力發電的過程中，合理地控制火力發電廠鍋爐運行的能源消耗，加強能源利用率，減少對環境的污染，能夠有效推動火力發電廠的平穩前行。保證火力發電廠鍋爐節能效果的提高，保證火力發電廠的可持續發展。

參考文獻

[1] 楊德文 . 淺談火力發電廠鍋爐節能的對策及措施 [J]. 商品與質量 ， 2017（044） ： 86-86.

[2] 曹富琛 . 火力發電廠鍋爐節能降耗的對策與措施探究 [J].科技創新與應用 ， 2018（2） ： 150-151.

[3] 王斌 . 火電廠鍋爐運行中如何采取節能降耗措施 [J]. 科技致富向導 ， 2018（3） ： 336-336.

[4] 周宇輝.建筑電氣設計中節能降耗措施的分析[J].數字化用戶，2018，24（11）：103.