电厂节能减排中自动化技术的应用

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摘要：本文重点对电厂节能减排中自动化技术的应用进行了探讨，对节能减排的应用实践进行了介绍，提高了电厂的经济效益。

关键词：电厂节能减排；自动化技术；变频技术

为了实现可持续发展，必须要降低能耗，那么则需要采用低碳环保的施工技术。电厂作为一个污染排放量大、能源消耗高的企业，需要充分做好节能减排工作，降低煤炭的消耗。目前，我国很多电厂都开始转向自动化控制模式，不仅可以提升工作效率，而且还可以有效降低能源消耗，达到节能减排的目的。

1自动化节能技术的应用目标

1.1利用自动化系统实现节能减排

在电厂运行过程中可以利用调度自动化和管理系统化系统来实现节能减排，不仅可以全面提升企业的经济效益，而且可以更好的对能源和资源的投入量进行控制。

1.2使用自动化产品来达到节能减排的目的

为了可以顺利实现节能减排的基本目标，一部分电厂开始使用自动化产品进行辅助生产。比如，电厂通过微电脑系统来实现软启动，利用自动化产品来达到节能减排的目的。通过使用一些自动化的产品，可以显著提升电厂控制精度[1]，降低能源的消耗。

2火电厂节能减排中自动化技术的应用方向

2.1综合过程自动化系统一体化

当前，过程自动化系统主要包括经营规划层（BPS）、制造执行层（MES）、过程控制层（PCS）三个层面，所以电厂运营过程中，想要对资源进行优化，降低能耗，不仅要充分利用现代化的优化技术和优化工艺，还需要充分引入过程自动化系统，通过自动化系统实现优化调度和优化操作。

2.2研制和开发节能自动化产品

目前，电厂逐步开始转向了自动化控制操作。与此同时在实现自动化控制后，电能生产方式也更加合理，提高了电能生产效率。电厂自动化技术主要是利用变送器来对现场总线和大屏幕监视器来进行控制，但在2030年之前，我国依然会以火力发电作为主要的能源供给。随着装机总量的不断提升，如何实现节能减排成为了工作重点，需要不断地寻找新的方法来进行自动化技术和产品的研发。（1）不断寻找新的自动化节能方法，积极的引入国外先进节能技术，和我国技术进行融合来实现无触点稳压和调压的目的。（2）将电子安全保护技术和移相控制技术结合起来，利用微电脑对电厂进行控制管理，提升电机工作效率，降低能耗，节省资源[2]。（3）不断提高自动化技术和自动化产品的研发力度，提高可再生资源和不可再生资源的生产效率。

2.3管理信息化和生产自动化结合

工业自动化技术主要包括硬件、自动化软件和系统三个部分，这是一种使用仪器仪表、控制理论、计算机和其他信息技术来实现工业生产检测、优化、控制、调度、决策和管理的管理技术，可以在提升产量、保证安全的基础上降低能源的消耗。随着信息化网络技术的不断发展，有数以万计的检测器、感应器、读卡器、PLC、计算机等设备会组成一个控制网络。要想真正的实现电厂节能减排工作重点的转移，必须将信息化和自动化有机的结合起来，使两者相互融合。

3自动化技术节能减排的具体应用

3.1电厂中变频技术的应用

在电厂实际运行过程中，通常会使用燃气、煤、油等资源来进行发电，在这一过程中会有比较严重的浪费现象。在电厂发电过程中，由于需要消耗比较多的能源，导致电厂节能减排无法顺利实现，而利用变频技术可以有效降低能耗。通过利用变频调节器可以有效降低燃料的消耗，并根据电厂的具体情况来对投入的能源进行控制和调节。此外，利用变频调节器对锅炉的运行状态进行优化，对燃料燃烧过程中的风量进行控制，不仅解决了能源消耗和资源浪费的问题，而且也实现了电厂降低能耗、节能减排的基本目标，提高了电厂的经济效益。

3.2预测控制算法的应用

预测控制算法指的是对未来行为进行控制的一种算法，主要包括滚动优化、预测模型、反馈校正三个方面的内容。其中模型预测控制主要指的是根据生产过程响应对过程动态行为进行描述的一种数学模型，然后根据优化指标将控制量时间序列确定出来，使未来一段时间中被控制变量和期望轨迹之间的误差降到最低。因此预测控制算法使用在线滚动优化，并且进行优化时还需要根据反馈的模型预测输出和实际输出的差进行校正，所以可以在一定程度上降低一些不确定因素的影响，提高系统的鲁棒性。通过在电厂中应用该技术，可以显著提高气温控制品质，降低工作人员劳动强度，提升锅炉效率，降低污染无排放，具有非常显著的经济效益。系统没有投运时的情况如图1所示，在变负荷工况下，气温会产生较大幅度的波动，尤其在升降负荷时热度会产生非常大的波动。设计主蒸汽温度为570℃时，温度控制效果并不好，控制品质差。按照再热气温和平均主气温可以提升3℃计算，那么锅炉的效率会提升0.33%，大约会降低22.3%的氮氧化物排量，一年可以大约可以节约500~600万元，应用价值高。

3.3现场总线技术的运用

通过在电厂中利用现场总线技术可以有效降低电厂能源消耗。在我国经济的快速发展下，电厂总线布置范围日益广泛，相较于传统的技术来说，现场总线技术一方面可以降低硬件设备的应用数量，另一方面现场总线操作也更加的方便、便捷，一条线路允许接入多个设备，降低了电厂的投入资金，并在一定程度上减少了人力和物力方面的投入。

3.4碳素焙烧控制技术

在电厂运营过程中焙烧会对能耗、环保生产、成本寿命、成品品质等造成比较大的影响。由于碳素焙烧过程中会用到多个工艺，对环境所造成的影响也非常大，产生的污染比较多。针对这种情况可以引入碳素焙烧技术进行控制。通过在电厂中引入碳素焙烧技术，不仅可以节省能源，而且也降低了环境污染的排放，给电厂带来了具大的经济效益。

4结论

电厂运行过程中需要投入大量的资金和能源，但是能源的燃烧也会对环境造成比较大的危害。因为煤炭资源不可以再生，为了实现我国经济的可持续发展，需要尽量降低能耗，电力企业要不断加强社会责任意识，将节能减排从被动转变成主动，加强节能减排产品的开发力度，对节能减排的措施进行完善，充分利用自动化控制技术。

作者:卢云林 单位:新疆天池能源有限责任公司

参考文献:

[1]贾永辉.火力发电企业在节能减排中的积极作用[J].安徽电力，2007，24（5）：49~51．