火電廠集控運行節能降耗技術研究

劉弈軒

摘要：隨著社會經濟發展，人民的生活水平和質量大大提高。電力需求在增加，電力供應公司的規模和數量也隨之增加，以減輕供電壓力，滿足電力生產和社會生活的需求。當前我國大部分電力供應來自火電廠，其運行質量和效率在整個電力生產中占有重要地位。隨著節能意識深入人心，加強節能降耗的分析也自然必不可少，將其作為火電廠整體控制操作的重要環節，是時代發展的趨勢。

關鍵詞：火電廠;集控運行;節能降耗技術

近年來，由于科技的進步，發電廠的相關設備和技術不斷得到更新，在發電廠的生產作業中也使用了先進的設備和技術，從而有效提高了火電機組的供電效率。在某種程度上減少了社會電力供應的壓力。目前大多數發電廠使用的是集中控制系統，盡管這些系統對提高發電效率起到了積極作用，但依舊存在一些問題，對整個電廠的穩定運行構成嚴重威脅，因此需要采取有針對性的節能措施，通過科學手段減少能源消耗，解決相關的問題。

1火電廠集控運行的相關概念

考慮到發電廠的規模以及整個系統的復雜性，在發電廠實施管理和控制的主要目標是實現集中控制，這樣不僅能夠有效地解決發電廠運行中的出現的問題，而且能夠不斷優化控制邏輯、使設備處于滿足連續運行條件下的最佳工況。與此同時，減少輔機能耗即可以對系統整體運行效率提高產生積極促進效果。在資源管理上應用整體控制技術可以科學優化發電廠中的鍋爐部分、汽輪機部分和發變組部分的運行。在運行值班員班組構架內，機組的組長會將各項工作合理的安排給下屬的工作人員，然后分布在不同的崗位（例如汽機、鍋爐、電氣專業），使機組人員能夠應對相關專業的運行工作。如果工作人員發現設備在日常運行中出現異常，就有必要對設備進行維修。在設備問題擴散到影響相關系統穩定之前立即停止或切換設備運行，同時依據實際情況啟動相應的應急措施，以確保單一設備問題不影響機組安全環保穩定運行。

2火電廠集控運行方面存在的問題

2.1過熱汽溫系統的控制

在控制發電廠汽水系統的過熱器部分時，值班員必須能夠根據機組負荷確定相應過量空氣系數，同時調整給水流量與燃料量的比例（即所謂水煤比）適當，以確保過熱器出口汽溫達到額定參數要求，如果爐膛火焰中心高度與燃燒比例之間發生誤差，即使誤差較小，也會對整個溫度系統的穩定運行產生不可忽略的影響，極端情況下的金屬壁溫超溫引發爆管或是過熱度偏低造成汽輪機水沖擊亦不鮮見。因此，在調節蒸汽過熱器系統的過程中，尤其是直流鍋爐，進行動態的水煤比調節十分重要。與此同時，蒸汽過熱系統的運行可能會因設備裝配檢修等因素而出現問題，如果系統設計出現問題或檢修工藝質量差，系統也可能受到嚴重影響。

2.2再熱汽溫系統的有效控制

與過熱蒸汽溫度系統相比，再熱蒸汽溫度控制的難度相對較大，而且整個系統的組成也比較復雜，給系統控制的發展帶來了困難。在此階段主要采用的手段為煙氣擋板調節，通過鍋爐過熱器與再熱器區域的聯合煙氣擋板開關，來調整流經不同受熱面的煙氣流量，從而達到增強或降低再熱器區域吸熱的目的。另外，運行中也可以通過噴灑再熱器減溫水的方法來避免再熱汽溫過高或再熱器金屬壁溫超限。雖然這種方法也能起到一定的調節和控制作用，但長期噴灑再熱器減溫水一則使再熱器區域金屬疲勞增強，誘發氧化皮脫落等現象，二則實際造成了再熱器區域的蒸汽熱量損失，不利于鍋爐節能。

2.3主蒸汽壓系統的合理管控

對于主蒸汽壓系統來說，值班員可以通過相應的計算公式得出主蒸汽壓力的最優值與合格范圍，并通過協調控制系統的鍋爐自動模塊來實現壓力動態調節控制，這種兼具高自動化程度與調節準度的方法在現階段火電廠管理中得到了廣泛應用。但是這種方法的應用也有一定的局限性，協調控制系統并不是節能管理的萬能公式，例如：它并不能解決汽機調門低開度下的節流損失。

3火電廠集控運行節能降耗的具體技術措施

3.1火電廠集控運技術的智能化

隨著科學技術的飛速發展，火電廠集中控制已進入智能化時代。將模型分析方法應用于火電廠的日常管理中，具體模型的分析可以進一步提高集中控制的智能化水平。此外，基于相應軟件環境，還可以實現遠程監控和模擬操作，大大減輕了工作人員的工作量。火電廠集中控制運行的智能化、自動化程度不斷加深，進而發揮集中控制優勢，解決實際運行中遇到的問題，為火電廠集中控制節能降耗技術的進一步發展提供堅實的基礎。

3.2降低鍋爐排煙熱損失

在鍋爐中，煙氣排放造成的熱量損失往往占據鍋爐熱量損失的最大比例。而目前行之有效的手段則是合理調整磨煤機的旋轉分離器速率以及磨煤機出口溫度，使得磨煤機穩定運行狀態下，出口風煤比最優（一般應盡可能的小），并最小化出粉管的風道阻力。與此同時，燃煤鍋爐必須定期檢查鍋爐主體包括空預器的各部人孔門，確保其關閉以減少漏風。而日常運行中鍋爐的燃燒情況進行合理的調整則應主要針對氧量設計值進行適當的調整，一般采取高負荷按氧量曲線低限、低負荷按高限控制的方法。

3.3加強對鍋爐燃燒的調整

（1）為了調節鍋爐的燃燒，首先必須合理地調節過量空氣系數，通過灰渣含碳量和氧量分析可以一窺鍋爐燃燒工況，如果鍋爐燃燒不完全，則必須調節過量空氣系數。如果燃料的熱量不能有效地釋放，燃料的不完全燃燒不僅造成燃料的過度浪費，產生的硫化物與氮化物也是需要重點控制的煙氣排放物。在鍋爐運行期間，燃料必須進行科學調整，以最大限度地減少不完全燃燒損失，并合理地控制超出的空氣系數。過量空氣系數太高，會影響傳熱質量，如果過量空氣系數低，在燃料的完全燃燒上，控制合理范圍內的過量空氣系數，既能保證燃料的完全燃燒，又能最大限度地減少熱量損失。

（2）在燃料的選擇方面，可以選擇燃煤摻燒，這不僅可以降低燃燒成本，選用當地產煤還可以大幅度降低運輸成本。關于混合添加形式可以選擇性地添加低濕度煤種，成本控制的同時還有利于磨煤機風量控制。因此，我們必須確保煤炭的質量達到標準，確保穩定的熱值分布，并確保煤炭的質量符合標準。

3.4構建集散系統控制技術

在火電廠中央控制系統的建設中，有集中控制技術、分布式技術、管理技術等多種技術。為了實現節能和降低火力發電廠集中控制系統的消耗，有必要合理利用技術。在DCS控制技術之中還包括通信集成控制和分級控制，這些模式的復雜性非常高，因此需要對每一個具體的控制過程進行修改并分解成若干部分，建立節能優化系統，保證火電廠機組正常運行時的參數能更接近設計值，從而大大降低能耗。此外，還可以建立閥門內部泄漏臺賬和定期檢查，另外還可以很好地適應運營期排水，減少廢水資源，實現水資源的循環利用，做好除氧器補放水和換水過程中的節能管理，可以降低凝結水泵的輔助電耗。合理選用送引風機和一次風機，方便磨煤機運行的同時，顯著降低整個電廠的電耗。與此同時，我們還要更加重視整體離散系統的穩定性研究，確保控制技術能正常運行，確保整體系統的穩定性和安全性。

4結束語

鑒于上述情況，作為目前主要的電力供應形式的發電廠，對于整個社會穩定地使用電力具有重要意義。要實現節能和減少能源消耗的目標，就必須制定針對具體情況的節能措施，并全面管理節能系統。應繼續加強對收集控制系統的研究，并在技術一級加強節能研究，進一步使整體的發展得到極大提升，促使整體資源的有效利用。

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