自動化技術在電廠節能減排中的應用

張偉鋒

摘要：電力是我國發展最不可或缺的資源之一，它在滿足我們生活需要的同時，維護了正常的社會秩序。在可持續發展的必然趨勢下，通過在電廠的節能減排過程中利用自動化技術達到全程一體化和信息管理化的有效模式，已經成為社會研究的重要課題。節能減排就是節約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。文中分析了電廠節在排放環節，同時從理論與實踐分別析自動化技術應用必要性和實際過程，以期能夠優化自動化技術在電廠節能減排中的應用，讓電力節能減排做到位。

關鍵詞：自動化技術；電廠；節能減排；應用

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6487 （2018） 01-0141-03

0 引言

在實際的生產發展過程中，電廠的正常運行需投入大量的能源資金。同時，能源和燃料的燃燒也給環境帶來了巨大的危害。由于煤炭等資源是不可再生資源，一旦我們用盡給后世帶來的將是枯竭災難。對于我國來說，如何在可持續發展道路上走得越來越遠，是一個值得關注的問題，因此自動化技術在電廠的節能減排中的應用也顯得尤為重要。更好地研究自動化技術在電廠節能減排中的應用，從而提高電廠的運行效率，減少成本，保護環境，促進我國成為一個資源節約型、環境友好型社會。

1 電廠節能減排的現狀與自動化的內涵

電力資源是當今我國最不可或缺的資源之一，人們生產生活都離不開電力。目前，火力發電是我國電力的主要來源，然而火力發電不僅需要燃燒大量的煤炭，還帶給環境嚴重的污染。現在我國火力發電廠機組占全國總裝機的74. 5%，火力發電機組的70%以上全部都是燃煤發電機。由此可見，對于環境的污染是多么巨大。進入21世紀，隨著國內外對環保的要求越來越高，這種既消耗資源又污染環境的做法已經不再為新世紀所提倡，我們需要更加科學而環保的科學技術。“十一五”期間單位國內生產總值能耗降低20%左右、主要污染物排放總量減少10%，這是貫徹落實科學發展觀、構建社會主義和諧社會的重大舉措；是建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇；是推進經濟結構調整，轉變增長方式的必由之路；是維護中華民族長遠利益的必然要求。十九大上習近平總書記提出了“14個堅持”，其中有一點便是堅持人與自然和諧共生。因此，對于我國來說，如何實現資源的可持續發展，以及經濟與環境的協調發展，讓我國真正發展成為一個資源節約型、環境友好型社會是當前我國工作的重點，因此自動化技術作為一項新興的技術，在電廠節能減排中也擔當了一項重大位置。

自動化綜合了控制論、信息論、系統工程、計算機技術、電子學、液壓氣壓技術、自動控制等，而其中又以控制理論和計算機技術對自動化技術的影響最大。因此對于自動化來說，計算機的實際操作控制和程序的編制顯得更為重要。在電廠的節能減排應用中，也要把握好這一點，如何全面的實現自動化管理的真實性和可靠性，解決自動化應用安全隱患，讓自動化技術最高效率地促進電廠的節能減排。

2 自動化技術的發展

2.1 自動化節能減排產品

隨著自動化技術的發展，自動化產品也在市面上越來越普及，一些電廠開始運用自動化產品作為輔助工具來實現節能減排。比如電廠利用微電腦系統進行控制以及使用軟啟動等技術，在一定程度上可以依靠自動化產品使節能減排成為可能。這些自動化產品的使用，使得電廠在控制方面的精準度有所提升。在對電廠的運行功率以及運行負載進行嚴格的控制之后，耗電量以及耗費的能源逐漸減少，因此，使用自動化產品可以有效地幫助電廠實現節能減排。這在一方面，科學而有效的規劃了耗電量以及耗費的資源，在另一方面，也給管理和控制發電廠提供了很大的幫助[1]。

2.2 自動化節能減排系統

除了運用自動化產品實現節能減排之外，也可以利用自動化系統使節能減排成為可能，比如運用調度自動化以及管理自動化等，在提高企業經濟效益的同時，也能有效地控制資源以及能源的投入量問題。依靠節能系統實現對電廠投入的控制，從而使電廠節約成本，并且節約各種資源，進而促進節能減排工作的順利實現。這種行為從根源上體現了節能減排的理念，從而達到了節能減排的顯著效果。從另一方面來說，減小了人工輸入與管理的誤差性，在很大一方面節省了生產成本，提高生產效率。

3 自動化技術在電廠節能減排的應用

自動化技術在電廠的節能減排中運用范圍極大，其中最為典型也最為成功的便是變頻技術的應用和機電一體化以及碳素培燒控制技術的應用。

3.1 變頻技術的應用

電廠使用變頻技術能夠最大成效的節能減排在電廠的運行過程中，一般會利用煤、燃氣或是油等資源進行發電，因此，就會有很多浪費現象從中產生。過度的，煤炭燃氣資源的消耗，使我國的資源投入量大大提高，很難維持下一個季度的可循環發展。而在電廠實際發電的過程中，對于能源的消耗也很大，以致節能減排難以實現，使用變頻技術可以有效降低能源消耗。變頻調節器的使用會在很大程度上降低燃料的消耗量，從而根據電廠的實際情況對能源投入進行調節和控制。與此同時，變頻調節器的使用也可以優化鍋爐的運行狀態，控制燃料在燃燒時的風量。因此，變頻技術的應用可以幫助電廠解決能源消耗以及資源浪費等問題，從而實現電廠的節能減排、降低污染與消耗，從而獲得更多的經濟收益和環境效益。

3.2 機電一體化的應用

就目前來說，自動化系統是包括過程控制層（PCS）、制造執行層（MES）和經營規劃層（BPS）三層結構組成的綜合過程自動化系統。因此，電廠在工業生產過程中要想實現節能降耗、資源優化，除了使用先進的設備及采取先進的工藝技術和優化技術之外，還必須采用先進的過程自動化系統，如在系統集成方面可以優化操作、優化調度等。因此運用DCS系統全面實現全廠的一體化的控制功能，在生產運營中，很大程度的節省了成本，提高了效率，對于電廠節能減排提供了很大的輔助功能與幫助。想要真正的實現全廠控制，首先必須要在實際操作與理論操作的實踐中存在著較小的誤差，這需要自動化技術去完善和修補。目前，我國的自動化技術已經相對來說比較成熟，在電廠的節能減排中，技術運用已算成功[2]。

3.3 碳素焙燒控制技術

利用碳素焙燒技術進行生產時，焙燒可以影響生產的各個方面，如對環保產生影響、對能耗產生影響、對成品的品質和成品的壽命造成影響等。然而碳素焙燒技術在生產過程中具有多道工藝，因此，對于環境造成的影響也極其惡劣。但是由于長時間缺乏控制，所以其相對的能耗也比較大且污染嚴重。這種污染是電廠發電污染的最大根源。因此，為了徹底根除這一污染，針對這一情況已經研發出專門控制碳素焙燒的技術，在電廠的投入使用過程中，不僅節約了大量的能源，也減少了對于環境的污染，很大一方面提高了電廠的節能減排。當然，這種控制技術必須要完全的把握好控制好水準，嚴格排絕安全隱患，將誤差控制在微小的程度才可能真正的實現節能減排[3]。

4 自動化技術在節能減排上的發展前景

4.1 自動化技術的發展趨勢

隨著自動化技術的日漸成熟，現在的很多產品以及系統已經被人工智能與機械化所代替，這在一方面提高了產品的生產效率，同時減少了工作成本。因此自動化技術占領傳統型人工市場將成為一個必然趨勢。而隨著自動化的發展，它也逐漸朝著可持續發展與規模化發展的道路前進。因此，對于自動化技術來說，這是一個非常具有前景的市場。在電廠的節能減排中，自動化技術在降低了資源能源的消耗的同時減少了對環境的污染，促使我國真正朝著資源節約型，環境友好型社會發展。同時在另一方面，真正實現了電廠的高效率和高質量的發展，達到了對于電廠自控系統的最大完善和控制。從另一個方面來說，擴大自動化在各個領域的運用，可以更大范圍地實現節能減排的目標。在全國各個領域、各大工礦業推廣自動化技術，從而實現全方位的節能減排工作。當然也要不斷深化和完善自動化技術的應用與其他技術的配合管理，使它在節能減排的安全性和可靠性上不斷提高，減少它潛在的安全隱患以及信息誤差，從而提高應用效率。

4.2 自動化技術的不足與相關建議

就整體而言，我國的電廠調度自動化水平已有了很大的提升，然而在自動信息管理化方面，卻仍然存在著很大的欠缺，從而導致電廠的生產自動化與信息管理化當中存在著不匹配的現象，自動化控制系統管理的信息并不能有效融合。而導致這種現象的主要原因是電廠在完善自動化技術的同時忽視管理以及相關專業的發展。因而在自動化與信息管理之間，存在著很大的漏洞。因此從綜合效益出發，想要最高的提高，經濟效益和環境效益就必須在自動化技術與信息管理化之間達到一個很好的平衡，從而實現真正的節能減排。這要求加強自動化技術的同時，完善信息管理系統，使系統的控制功能更加優化，從而提高運行效率。在推進節能減排的過程中取得的成果，一方面是國家支持以及電力企業重視的結果，另一方面也離不開科技的進步。因此國家應強力強調節能減排，電力企業應加強社會責任意識，主動進行節能減排工作。另外本土自動化企業應該加強控制技術研發力度，提高節能減排控制產品的開發力度，為節能減排提供技術支持和系統方案[4]。

5 結束語

綜上所述，可持續發展每個企業必須遵守的原則，電力企業作為節能減排工作中的主力軍，必須充分重視自動化技術在火力發電廠節能減排中的應用與研究。面對當前我國電廠在節能減排方面存在的問題，主要分析了變頻技術的應用和機電一體化以及碳素培燒控制技術，這三種最為典型也最為成功的自動化技術在電廠的節能減排中應用。預估自動化技術的發展趨勢和針對發展的不足，提出一些策略性建議，希望讓自動化應用在電廠的節能減排中運用的更加成功，促進電力生產行業的發展。

參考文獻

[1] 楊濤，自動化技術在電廠節能減排中的應用探宄[J].中國高新技術企業，2016 （9）：83.

[2] 楊永明，自動化技術在電廠節能減排中的應用與研究[J].中國高新技術企業，2011（33）：77.

[3]任繼德，自動化技術在電廠節能減排中的應用研究[J]，中國科技信息，2014 （14）：44 45.

[4] 賀利平.自動化技術在電廠節能減排中的應用與研究[J].黑龍江科技信息，2016 （10）：157.

[5] 張衛潮.節能減排理念下的電廠自動化管理分析[J].管理觀察，2016 （6）：88.