节能减排及火电厂热工自动化设计研究

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摘要：火电厂热工自动化设计对火电厂自身的发展与供电建设具有重要的作用，为了有效提升火电厂热工自动化设计的效果，需要全面依靠热工系统设计要求，全面将节能减排理念融入到热工自动化设计当中，并对设计加以调整，促使火电厂热工自动化设计满足火电厂研究需求。全面运用技能减排理念，加大对能源的利用率，从而提升火电厂发电效率。本文通过对基于节能减排理念的火电厂热工自动化设计及运用进行分析研究，对火电厂全面节约能源、提升热工效率，具有积极作用。

关键词：节能减排；火电厂热工；自动化设计

节能减排理念在火电厂热工自动化设计中的全面运用，可以有效地帮助火电厂企业减少能源的消耗和资金成本。因此，火电厂热工自动化设计研究过程中，需要与节能减排理念进行全面的结合，既满足火电厂热工自动化设计需求，也能对设计成本加以控制，为提升火电厂自身的经济效益奠定了础。

1我国火电厂热工自动化系统发展现状

1.1热工自动化系统的具体功能

热工自动化系统功能主要包含了以下几方面。首先，可以对各项数据信息进行收集与分析。该功能主要就是对火电厂热工生产与转换之间进行检测，并且在仪器运转的过程中，对仪器各项数据进行收集，从而对数据进行分析，确保仪器设备运行的稳定性，而且一旦在生产的过程中出现问题，仪器也会自动发出警示，工作人员能够通过数据分析，对产品进行检测，并对生产效率进行控制，为相关工作人员提供操作便利。其次，模拟量调节功能。该功能主要对汽包水位进行调节、对主汽温度、风量进行控制，可以有效满足火电厂机组运行需求，对各项设备运行数据进行调控，发挥出热工自动化技术的优势。再次，顺序控制功能。该功能在火电厂热工自动化运行中，可以对各项设备进行统一化管理，在顺序控制功能的作用下，可以对各项设备开关、关闭顺序进行有序的调整，加强机组运行效率。最后，锅炉安全检测功能。该功能主要就是确保锅炉运转的安全，并对锅炉运转的全过程进行实时监控，确保锅炉的正常运行

1.2热工自动化系统的特征

热工自动化系统在实际的应用过程中分为不同结构，需要根据不同的实际需求，合理分配不同的功能，同时这也需要通过利用专门的软件系统，对热工自动化系统特点进行分析。首先，硬件搭建。一般热自动化系统结构主要以模块化硬件组装为主，在系统中通过利用添加或者删除功能，对模块功能加以决定，同时不干扰系统的完整性。其次，由于整体系统中的各项软件都是单元化的，使得热工自动化系统中存在多种软件单元，在制作中节约了一部分时间。最后是络的通用性。在网络的作用下，数据传输速度有了一定的提升，而且实现了资源共享。

2火电厂热工自动化优化设计

2.1控制软件的应用

通过长期对火电厂热工自动化设计进行研究，利用神经网络模型对过热器出口温度进行预测的过程中，比一般串级控制阶跃响应速度快2以上，而在使用超调量后，其阶跃响应速度要比常规串级控制阶跃响应速度快1/3在使用其余的算法对软件进行控制的过程中，可以采用非线性协调或者模糊算法等，对火电厂热功率系统以及循环流化床锅炉性能等，进行计算分析。除此之外，还可以通过利用传统的比例以及微积分控制,对火电厂热工控制设计进行优化，提升火电厂各项机组运行的效率，提升火电厂经济利益。另外，在火电厂热工设计的过程中，设计人员需要具备良好的科学设计观念，在控制系统中可以通过利用现代化算法控制软件，对系统的调试以及运行进行全面的调整。

2.2负荷经济分配的实行

随着我国科学技术水平的提升，电厂、网络分离等新方式在火电厂热工设计中得到了运用，在电网调度的过程中，需要对自动发电控制命令进行转化，形成独立发电公司的实时负荷命令。同时，还能够有效地将火电厂运行过程中所产生的负荷分配到不同的机组当中，促使火电机组发电控制能够与经济运行实行链接，并且根据电网具体的运行情况，对运行负荷进行全面的分配，其中就包含了厂级监测信息系统，也被称之为SIS。通过对火电厂各项机组运行数据的分析，能够得到机组运行负荷的曲线图，在对火电厂热工进行前期设计的过程中，需要对厂级监控系统的总体功能加以优化，并结合管理信息系统功能，实现厂级监控系统，并全面发挥出管理信息系统的功能，这种方式可以有效减少设计成本，满足火电厂调配需求，实现信息管理的功能的同时，还能够对能源消耗和污染排放进行控制。

3节能减排理念在火电厂热工自动化系统中的应用

3.1微油点火技术

微油点火技术系统主要是由煤粉燃烧器、高能气化油枪、燃油系统以及高压风系统等构成。微油量高能气化油枪在燃烧后所形成的火焰，在煤粉燃烧器中，形成梯度的局部高温火核，煤粉颗粒在高温火核的作用下，温度会急速升高，并逐渐地破碎粉裂，并且煤粉颗粒会释放出发亮的挥发粉，迅速燃烧，随后已经燃烧的浓相煤粉在二次室内，会与稀相煤粉进行混合点燃，实现煤粉分级燃烧，从而达到煤粉燃烧的目的，满足锅炉启动以及关闭的低负荷稳定燃烧。微油枪通过利用多级无话旋流式，燃油在具备加热、蒸发的原理后，通过加热升温，采用压缩空气实现旋转气流，超细雾化，从而全面实现充分燃烧，在油燃烧室内，高温火核的温度可以达到1500~2000℃，在一级燃烧室内就可以将点燃浓相煤粉进行点燃，加强雾化油流在燃烧过程中的扰动，同时，采用分级低压强制配风中，在参与点燃工作前，油燃烧锅炉筒壁内会形成完整的气膜保护层，将燃烧筒进行冷却，虽然火焰温度会极高，不过对燃烧器筒壁不会造成任何影响，而且能够提升微油枪的使用寿命，为火电厂热工自动化技术的稳定实施奠定了良好的基础。

3.2单元机组控制与脱硝、脱硫的融合

目前，许多的火电厂热工设计中，为了满足节能减排的需求，一般都会采用烟气石灰石湿法脱硫。在火电厂热工传统的脱硫控制装置中，该装置与主系统控制装置分开进行控制，而且二者之间在进行数据传输的过程中，都是依靠硬接线进行传输，由于硬接线在系统中数量较少，很容易造成数据信息不准确，导致操作无法受到保护以及系统无法联动控制。在当前节能减排的理念下，火电厂热工污染以及能源消耗问题受到了社会的广泛关注，为了能够尽快解决污染问题以及能源消耗问题，需要促使脱硫与机组共同进行操作实施，完成同步。同时，在整个系统设计过程中，可以将旁路挡板以及烟气脱硫系统进行拆除，换成交换器、增压风机，实现锅炉控制，并且脱硫系统能够与锅炉系统进行结合，从而减少污染排放。

3.3规范编制技术

火电厂在科学技术运用不断的推动下，变频技术实现了完善，火电厂热工自动化也逐渐采用了现代变频技术，这也是火力发电中不可缺少的组成部分之一，在对规范编制技术进行使用的过程中，可以将变频器运用到各种机组当中，使得机组在运行的过程中，能够起到良好的节能效果。图1输出转速比通过对图1输出转速比进行分析，在A点，需要对电动机的额定转速加以控制，而且在A点中，可以对调速效率进行对比，二者之间在额定的转速作用下，其转速效率差距并不显著，但是随着转速的降低，变频调速优势也在其中全面的体现了出来。液力耦合器在运行的过程中，会随着转速的降低导致运行效率降低，在变频调速的作用下，电动机运行转速在超出0.2后，电动机运行效率则一直维持在95％左右。因此，在火电厂热工设计中，需要利用一些变频设备作为辅助，并在操作的过程中，对火电厂热工实施的可行性进行推广，从而体现出编制技术的规范性。

4结语

在我国火电厂热工自动化设计的过程中，融入节能减排理念，可以有效满足我国可持续发展战略的需求，通过科学有效的设计，不仅能够有效地提升火电厂热工自动化效率，而且能够减少能源的消耗，以及减少能源消耗对周围环境的污染。节能减排理念在火电厂热工自动化设计中加以融入，能够为火电厂创造更多的经济效益，提升火电厂企业在市场中的地位，全面促进火电厂的发展。

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作者：赵智慧 赵娜 单位：北方联合电力有限责任公司达拉特发电厂