熱工自動控制在發電廠節能減排中的作用

王嬌玲

摘 要：自然資源的逐步減少，使火力發電時刻受到威脅，但作為最主要的發電體，火力發電時刻肩負著重要的責任，節能減排成為維系火力發電的重要舉措，熱工自動控制便成為火力發電廠節能減排的主要方向。因此文章就熱工自動控制在發電廠節能減排中的作用展開探究，并總結出熱工自動控制在發電廠節能減排中的主要作用與重要意義。

關鍵詞：熱工；自動控制；發電廠；節能減排；作用

電能始終是市場需求最高的社會能源，火力發電也是電能的主要來源，但隨著能源消耗的不斷加快，可用于火力發電的能源也不斷銳減，目前節能減排成為保障火力發電長期發展的主要方式。節能減排需要根據發電廠的實際情況進行，機組功率的不同對節能減排的效果產生影響。輔助設備也是影響節能減排效果的主要因素，對機組與輔助設備進行合理改造與調整，在節能減排的大背景下，尤為重要。

1 影響機組煤耗的因素分析

1.1 鍋爐能耗指標分析

鍋爐能耗指標在某些方面影響到鍋爐的整體效能，煤在鍋爐內經過長期的化學反應，熱量急劇增加，使結構組織產生縫隙，最終被分解，整個過程期間所消耗的能源，即是鍋爐能耗指標的主要標準。鍋爐的能耗指標受到多個因素的影響，其中鍋爐的基本燃燒效率、煤炭的質量、隔熱能的損失與排煙度等，均對鍋爐的能耗構成影響，在諸多的影響因素中，煤炭的燃燒質量尤為重要，在能耗方面影響巨大。

1.2 汽輪機能耗指標分析

汽輪機是發電機的主要動力來源系統，在發電機的整體機構中占有重要位置，但也是能源消耗中，消耗較大的電力消耗源，由于汽輪機主要依靠氣壓而進行驅動，熱量氣流與氣壓均對汽輪機產生影響，其中通流效率、回熱效率及冷端效率，對汽輪機的功率影響較大，在汽輪機能耗方面，真空度與加熱系統的基本效率，是系統能耗的最主要影響因素。

1.3 廠用電指標分析

廠用電指標主要的根據機組的消耗而定，在機組上各類設施與系統，組成了機組的基本能源消耗系統。廠用電不直接對電力消耗產生影響，但卻決定了煤炭的消耗數量，送風機、引風機與磨煤機等，是機組能耗的主要來源，在原始的用電結構體系中，給水泵、凝結水泵、脫硫循環泵是主要的能源消耗體，在對設計結構進行優化之后，發電功率提升，發電的側重點發生改變，因而能耗的主要源頭也隨之改變。

2 自動控制對機組煤耗的影響分析

通常情況下，鍋爐、汽輪機等是能源消耗的主體，在節能減排方面，主要的減排設備也應以鍋爐及汽輪機為主，往往對自動控制系統造成忽略。在自動控制系統中，氣壓與電壓也可作為節能減排的主要方向，雖然自動控制系統的能源消耗就紙面數據而言，不具備節能減排的可能性，但在自動控制系統中，仍有諸多的項目可作為節能減排的主體，脫硫脫硝系統便是可由于進行節能減排的動力系統。

2.1 主汽壓力自動對機組煤耗的影響分析

在正常的機組負荷范圍內，主汽壓力相對較小，并不會對機組產生較大影響，但在受到不確定因素影響而直到機組負荷降低時，主汽壓力便會隨之增加，同時伴有較大波動，對自動滑壓運行產生負面影響，相對而言，主汽壓力的設置理論值相對較低，因而在產生負荷更變與主汽壓力波動時，機組煤炭的消耗數量也有所提升。通常情況下，300MW的機組在臨界階段時，產生的氣壓變化較大，其中每降低0.1MPa的壓力，使煤炭的消耗增加0.149g/kWh，所以需要在特殊情況下，對機組進行適當的調節，以降低機組的基本煤炭消耗數量。在進行控制的過程中，閥門開度也是需要重點考慮的消耗標準之一。機組對煤炭消耗量的增加，必然會給節能減排帶來壓力，做好相關的設備與數據信息的調控與整理，在較大程度上為節能減排奠定了基礎。

2.2 汽溫自動對機組煤耗的影響分析

機組在負荷較低、煤質較差時主汽溫度的波動較大，不利于機組安全、經濟運行，影響機組節能減排。對于300MW亞臨界機組主汽溫度每降低1℃，煤耗將增加0.101g/kWh；再熱汽溫度每降低1℃，煤耗將增加0.086g/kWh。根據機組鍋爐的燃燒特性設計汽溫自動控制策略、優化控制參數，提高汽溫自動調節品質。汽溫穩定以后，可適當提高溫度設定值運行，對于300MW亞臨界機組如果平均主汽溫提高4℃，煤耗可以降低0.404g/kWh左右。再熱汽溫的調整特性不是很好，主要是燃燒器擺角難以投自動、煙氣擋板調節性能比較差。當負荷比較高時，需要用再熱器事故減溫水參與調整才能保證再熱汽溫度不超標。再熱器事故減溫水的使用對供電煤耗的影響很大，再熱汽減溫水每增加1%，機組供電煤耗將升高0.8g/kWh左右。對于300MW亞臨界機組，通過優化給水自動可達到節能的目的，保持中間點溫度的穩定，進而穩定主汽溫度。中間點溫度變化1℃主汽溫度會變化3～5℃，而主汽溫度變化10℃會影響機組煤耗1.01g/kWh。

2.3 電廠入爐煤計量對機組煤耗的影響分析

入爐煤計算裝置通過對煤消耗量的基本運算，可準確的測算出相關數據，對提高節能減排具有一定的幫助，但受到諸多的原因的限制，部分發電廠并未安裝該系統，而是使用相對較為原始的電子皮帶秤，該方式需要相關人員掌握鏈碼的基本測算方式，并且對皮帶的平衡度做出及時的調整，保障其精準度，這對于相關人員的心理素質與運算能力均提出較大考驗。根據相關數據，可使用入爐煤計算裝置與電氣皮帶秤進行試驗比較，數據結果顯示，入爐煤計算裝置可將誤差控制在0.5%以下，而電子皮帶秤則將誤差保持在1%左右，就數據而言，電子皮帶秤的穩定性相對較差。所以采用入爐煤計算裝置對于節能減排更加有利。

2.4 加熱器組端差對煤耗的影響分析

加熱器組端差，需要對加熱器系統的基本水位進行勘察，保障其能夠在標準的范圍內，在非工作階段，可對加熱器的水位進行調節，同時由于數量的準確性較低，對高低水位的要求不具備統一的標準，需要按照機組的實際情況進行設置，機組水位設置調節，要始終保持合理的設定，在系統處理方面，可設置為水位的自動調節，在一定程度上減少加熱器端差，從而達到節能的基本效果。

2.5 輔機變頻改造對供電煤耗的影響分析

輔機變頻改造主要是針對風機及水泵的改造，由于電機機組功率的不同，所產生的電能也不盡相同，但風機與水泵的耗能卻始終如一，因此構成了不必要的浪費。對風機與水泵的內部變頻頻率進行改造，通過降低電壓，控制水泵與風機的電壓使用總量，進一步做到對電量使用的限制。該改造并不會對發電機發電功率產生影響，同時也提高了風機與水泵運行的穩定程度，在一定較大程度上使其符合機組使用的標準，進而為節能減排做出貢獻。

2.6 節能指標計算用熱工主要參數對煤耗的影響分析

在大部分的工作環節中，數據的標準是衡量消耗性能的主要參數，電廠熱工對節能數據的計算，對節能效果產生正面影響，節能計算的方向首先是對各系統的分組計算，通過對設備的劃分，計算節能的總數，機組負荷與主汽壓力，是計算數據中，不可缺少的重要數據，對節能計算產生較大影響，相關必須做到絕對精確，使提供的數據做到絕對可靠與真實。

3 結束語

火力發電仍然是現代發電的主要結構，在火力發電的過程中能源消耗是關鍵性問題，有效的對發電設備進行控制，并優化發電結構，是節能減排的有效措施，同時在成本節省方面也有所幫助，由于火力發電系統組成較為復雜，火力發電的節能減排必然是一項大型的改革項目，需要在不斷地探索中，對各類設備做逐一的調控與節能工作，從源頭上對進行節能減排工作，為保障火力發電廠的長期穩定發電而不斷努力。

參考文獻

[1]劉龍翔.火電廠熱工自動化設計中的節能減排研究[J].四川水泥，2015（12）.