電廠生產過程中關鍵節能控制技術探究

吳 超

（國能浙江南潯天然氣熱電有限公司，浙江湖州 313000）

電廠在生產過程中選擇節能控制技術時，應著重分析節能控制技術方案中各項技術所帶來的節能效益，著眼于長遠，逐步更新原有生產模式，快速應對在以往電廠生產中存在的各項問題，提高節能控制技術的實施效果。

1 電廠生產中常見的能耗

雖然電廠是能源的生產基地，但其自身的能耗也不容忽視。通常電廠的能源消耗主要包括燃料燃燒、燃氣利用及水力能源利用等多種形式。

（1）燃料燃燒。煤炭作為主要的燃料來源，其燃燒過程產生的熱能被轉化為機械能，最終驅動渦輪發電機組。然而，煤炭的燃燒不僅會產生CO2等溫室氣體，還會釋放出大量的廢熱。這些廢熱在傳輸和利用的過程中造成了能源的浪費，增加了電廠的總能耗。

（2）燃氣利用。天然氣作為一種清潔能源，其燃燒過程產生的廢氣相對較少，對環境的影響較小。

除以上幾種常見的能耗形式外，電廠的運行和維護也需要消耗大量的能源。例如，電廠的照明和空調系統、發電設備的冷卻和維修、機械設備的運行等都需要消耗相應的能源，無形中增加了電廠的總能耗。當然，隨著科技的不斷發展，電廠的能源消耗也在逐步減少。新型的清潔能源技術，如太陽能發電、風力發電等，不僅能夠減少對傳統能源的依賴，還能夠降低電廠的能耗。同時，科技的進步也使得電廠能源的利用效率提高，廢熱和廢氣的回收利用成為可能，從而減少了能源的浪費和環境的污染。

2 電廠生產過程中節能控制技術的應用價值

隨著人們對環境保護意識的不斷增強，節能減排成為一個全球范圍內的重要議題。而在電廠的生產過程中，通過應用節能控制技術，不僅可有效降低能源消耗，減少對環境的污染，還可提高電力生產效率，為社會帶來諸多經濟和環境效益。

（1）電廠生產過程中的節能控制技術可有效降低能源消耗，從而減少能源資源的浪費。傳統電廠在發電過程中通常存在能源轉化效率較低的問題，大量的熱能和燃料能被浪費。然而，通過應用先進的節能控制技術，可實現電力生產過程中能源的高效利用，最大程度地減少能源的損耗。例如，通過優化鍋爐的燃燒控制系統，提高燃燒效率，降低燃料消耗，從而實現節能減排的目標。這不僅可以降低電廠運營成本，還能夠節約大量的能源資源。

（2）節能控制技術的應用可提高電力生產效率，優化電網運行。在電力生產過程中，能源的轉化和傳輸環節通常存在一定的能量損失。而通過應用節能控制技術，可實現電力生產的精細化控制，提高電網的運行效率。例如，通過智能化監測設備的應用，可實時監控電力的供需狀況，實現電網的動態管理，避免電力的過剩或短缺，提高供電質量和穩定性。此外，合理利用可再生能源和儲能技術，也可促進電力生產的綠色化和可持續發展。

（3）電廠生產過程中節能控制技術的應用還可以減少環境污染，改善空氣質量。傳統電廠在燃燒煤炭或石油等化石燃料時，會產生大量的二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等大氣污染物，嚴重影響空氣質量和人類健康。然而，通過應用先進的節能控制技術，可實現燃燒過程的優化，減少有害氣體的排放。例如，采用先進的燃燒控制技術和脫硫脫硝技術，可有效降低煙塵和有害氣體的排放濃度，達到環保減排的目標，改善環境質量。

3 電廠生產過程中的關鍵節能控制技術

3.1 熱力自動化技術

熱力自動化技術是熱電廠生產過程中不可或缺的一項重要技術。其基于先進的控制原理和系統，通過實時監測和調整熱力設備運行參數，實現對能源的高效利用和管理。該技術在電廠生產中發揮著重要的作用，不僅提高了生產效率，還大幅度降低了能源消耗，為環境保護和可持續發展做出了貢獻。過去生產過程中，由于傳統的手動控制方式存在局限性，能源的使用效率通常無法得到最大化的發揮。而隨著熱力自動化技術的引入，電廠的生產過程變得更加智能化和高效化。熱力自動化技術通過實時監測和調整熱力設備的運行參數，實現了對能源的有效管理，通過建立完善的監測系統，可實時監測各關鍵設備的運行狀態和能耗情況。同時，利用先進的數據分析和處理技術，可對數據進行準確的統計和分析，找出節能的潛在問題和改進方向。在此基礎上，通過自動化調整設備的運行參數，實現能耗的最優化控制，進一步提高能源利用效率。

熱力自動化技術還提供了智能化的決策支持系統，幫助電廠管理者做出更加科學和準確的決策。在電廠生產過程中，不同的環境因素和運行條件都會對能源的消耗產生影響。通過建立數學模型和算法，熱力自動化技術可對這些因素進行分析和預測，為管理者提供決策參考。例如，在電廠鍋爐的運行過程中，熱力自動化技術可根據不同的天氣條件和負荷需求，在保證供熱質量的前提下，合理調整燃料的使用量和燃燒過程，以達到節能減排的目標。另外，熱力自動化技術還通過智能化的設備控制系統，提高了電廠的生產效率和安全性。傳統的手動控制方式存在操作人員易疲勞、操作精度低等問題，而熱力自動化技術可實現對設備的遠程控制和集中管理。通過自動化控制系統，可實時監測設備的運行狀態和參數變化，及時發現并處理故障問題，提高設備的可靠性和可用性。同時，自動化控制系統還可以根據不同的生產需求和優先級，自動調整設備的運行模式和工作流程，提高生產效率和靈活性。

3.2 機組順序控制系統

在電廠生產過程中，為提高能源利用效率和節約資源，常會應用節能控制技術中的機組順序控制系統。其作為智能化控制系統，發揮著不可或缺的作用，既能保障電廠的正常運行，又能最大限度地減少能源的浪費。機組順序控制系統是一種自動化控制系統，通過對電廠內部的各機組進行精確調度和協調，實現最佳的能源配置和使用。其負責統籌協調和安排電廠內各機組的運行順序和工作模式。

（1）機組順序控制系統能夠智能化地調度電廠內部的各機組，通過實時監測并分析電廠內部的電力需求和供應情況，能合理安排各機組的開啟和關閉時間，確保電力供應的穩定性和可靠性。同時，其還能根據電廠內部的負荷情況，合理地分配不同機組的工作負荷，避免出現某個機組超負荷運行或負荷不足的情況。

（2）機組順序控制系統能夠優化電廠的能源利用效率，例如，對電廠內各機組的運行狀態和工作效率進行監測和評估，能判斷出哪些機組的工作效果較好，哪些機組存在效率低下的問題。然后根據評估結果，智能地調整各機組的工作模式和參數，以達到最佳的能源利用效率。例如，當電廠內部的負荷較低時，機組順序控制系統會合理選擇使用效率較高的機組，避免使用效率較低的機組，從而減少能源的浪費。

（3）機組順序控制系統還能夠提高電廠運行的穩定性和安全性，其能夠對電廠內各機組的運行狀態進行實時監測，并及時發現和解決可能存在的故障和問題。例如，當某個機組出現異常情況時，其會立即采取措施，將該機組從運行模式中排除，避免可能的安全事故的發生。同時，其還能夠自動進行故障診斷和排除，減少了人為操作的錯誤和失誤，提高了電廠的運行效率和安全性。

3.3 高壓變頻調速控制技術

該技術通過調整電機的轉速，實現了電機的高效率運行，從而在電力生產中大幅降低了能源消耗。其主要利用功率電子器件對電機電源進行調整，從而改變電機的轉速，實現對產能的靈活控制。高壓變頻調速控制技術在電廠節能中的應用，為電廠提供了一種新的節約能源途徑。其核心在于利用變頻器對電機進行變頻控制，使得電機在工作過程中能夠根據實際需要進行轉速調整。這種調整不僅能夠避免電機的過載運行，還能夠最大限度地減少能源的浪費。通過合理的調整，電機轉速可得到有效控制，避免了傳統電機運行過程中的大量能量損耗，從而降低了能源消耗。在電廠生產過程中，高壓變頻調速控制技術還具有較高的可靠性和穩定性。傳統的電機轉速調節多依賴于機械變速裝置，這種方式通常存在轉速調節范圍有限、響應速度慢、效率低下等問題。而高壓變頻調速控制技術則通過電氣變速的方式實現轉速的調節，具有調整范圍廣、反應迅速、效率高等優點。這種電氣變速方式不僅可實現對電機的精確控制，還能夠根據實際需求進行靈活調整，提高了電廠的生產效率和穩定性。

3.4 鍋爐節能管理

在如今資源日益稀缺、環境污染日益嚴重的背景下，鍋爐節能管理顯得尤為重要。其不僅能夠提高能源利用率，減少能源消耗，還能有效降低污染物排放，保護環境。鍋爐節能管理的核心在于有效利用燃料能源，在傳統的鍋爐燃燒過程中，燃料不完全燃燒、煙氣溫度過高等問題都會導致能源浪費。而通過采用先進的燃燒控制系統，能夠實現燃燒過程的優化調控，使燃料充分燃燒，最大限度地釋放出燃燒熱，減少煙氣中的有害物質排放，提高燃料的利用率。鍋爐節能管理還包括對熱能的合理利用，在鍋爐系統中，燃燒產生的熱能不僅可用于發電，還可用于供熱、蒸汽生產等多環節。通過合理設計鍋爐系統，將多余的熱能回收利用，可以降低能源消耗，提高能源利用效率。例如，采用余熱回收技術，將煙氣中的余熱傳遞給水或空氣，實現熱能的再生利用。此外，還可以利用熱泵技術，將低溫熱能提升至高溫，以滿足不同用途的需求。

3.5 低溫煙氣處理系統

低溫煙氣處理系統旨在通過降低煙氣溫度來實現煙氣的凈化和治理。其通過一系列的工藝和設備，將高溫的煙氣冷卻至較低的溫度，進而達到凈化處理的目的。與傳統的處理系統相比，低溫煙氣處理系統具有諸多優勢和創新之處，其能夠有效地降低電廠的能耗。在傳統處理系統中，需要借助高溫脫硝等過程完成煙氣凈化，不僅需要大量的熱能支持，還會產生大量的廢熱。而低溫煙氣處理系統則能夠通過降溫的方式減少能源消耗，從而達到節能的目的，不僅有利于降低生產成本，還可以減少對環境的不良影響，實現可持續發展。電廠的運營環境通常具有復雜的條件和變化的外界因素，傳統處理系統難以適應和應對這些變化。而低溫煙氣處理系統則通過精確的溫度控制和靈活的工藝配置，能夠在不同的作業條件下保持高效穩定的運行，為電廠的運營和管理提供了更大的靈活性和可靠性，有助于提高生產效率和環境保護水平。此外，低溫煙氣處理系統還具有較低的運營成本和較長的使用壽命。其采用了較為先進的技術和裝置，能夠實現更高效的煙氣凈化效果，減少了所需的投入和維護成本。同時，低溫煙氣處理系統的設計與制造注重耐久性和可靠性，能夠在長時間的運行中保持優異的性能和穩定性，為電廠提供了經濟效益和可持續發展的支持。

4 結束語

在電廠生產的過程中，為減少資源浪費問題的發生，提高整體的生產效益，要加強對節能控制技術的科學融入，落實可持續的發展思路，滿足基本的生產要求，保障設備的運行效率，以滿足電廠生產節能環保的管理要求，承擔環境保護的職責，提高電廠發展水平。