火電廠集控運行中節能減排技術的探討與實踐

摘要：鑒于全球經濟的快速發展和城市化進程的加速，火電廠作為主要的能源供應基地，在滿足能源需求的同時，也面臨著巨大的能耗和排放壓力?；痣姀S集控運行作為現代火電廠的重要管理模式，其能耗與排放現狀直接影響到火電廠的經濟效益和環境影響。簡要分析火電廠集控運行的能耗與排放現狀，進而探討節能減排技術在火電廠集控運行中的實踐策略，希望借助節能減排技術有效降低火電廠的能耗和排放，提高生產效益，促進火電廠的可持續發展。

關鍵詞：火電廠"集控運行"節能減排"可持續發展

Exploration"and"Practice"of"Energy"Conservation"and"Emission"Reduction"Technologies"in"Centralized"Control"Operation"of"Thermal"Power"Plants

WANG"Guohong

Huizhou"Thermal"Power"Co.，"Ltd.，"CHN"Energy"Guangdong"Company，"Huizhou，"Guangdong"Province，"516000"China

Abstract："In"view"of"the"rapid"development"of"the"global"economy"and"the"acceleration"of"urbanization，"thermal"power"plants，"as"the"main"energy"supply"base，"are"facing"enormous"energy"consumption"and"emission"pressures"while"meeting"energy"demand."As"an"important"management"mode"of"modern"thermal"power"plants，"centralized"operation"of"thermal"power"plants"directly"affects"the"economic"benefits"and"environmental"impact"of"thermal"power"plants"in"terms"of"energy"consumption"and"emissions."This"article"briefly"analyzes"the"energy"consumption"and"emission"status"of"centralized"control"operation"in"thermal"power"plants，"and"then"explores"the"practical"strategies"of"skill"emission"reduction"technology"in"centralized"control"operation"of"thermal"power"plants."It"is"hoped"that"energy"saving"and"emission"reduction"technology"can"effectively"reduce"the"energy"consumption"and"emissions"of"thermal"power"plants，"improve"production"efficiency，"and"promote"the"sustainable"development"of"thermal"power"plants.

Key"Words："Thermal"power"plant;"Centralized"control"operation;"Energy"saving"and"emission"reduction;"Sustainable"development

隨著全球能源需求的不斷增長和環境問題的日益嚴重，火電廠作為重要的能源供應基地，其節能減排技術的應用與改造成為重點。但是，當前火電廠集控運行面臨能耗偏高、排放量大等挑戰，不僅提高了運營成本，還加劇了環境污染問題。因此，深入探索并實施節能減排技術在火電廠集控運行中的應用對有效降低能源消耗、削減污染物排放、提升整體生產效益具有至關重要的現實意義。

1"火電廠集控運行概述

火電廠集控運行是現代火力發電領域中的一項核心管理技術，其依托高度集成的自動化控制系統，實現了對火電廠內各大系統（如鍋爐、汽機、發電機等）的統一監控與協調管理。此運行模式摒棄了傳統的分散控制模式，運用集中控制室對全廠設備進行遠程監控和操作，不僅提高了運行效率，還顯著增強了系統的安全性和穩定性。

在集控運行體系下，火電廠的各個生產環節被緊密地聯系在一起，形成了一個高度協同的整體?？刂葡到y能夠實時采集和處理來自各個監測點的數據，運用高級算法進行數據分析與決策支持，實現對設備運行狀態的精準把控和故障預警[1]。此外，集控系統還具備強大的自動化調節功能，能夠根據電網需求、燃料品質變化等外部條件自動調整設備運行參數，確保火電廠始終保持在最優運行狀態。集控運行不僅提升了火電廠的自動化水平，還為節能減排技術的應用提供了堅實的基礎。通過精確控制燃料燃燒過程、優化蒸汽循環效率、回收利用余熱余壓等手段，集控系統能夠顯著降低火電廠的能耗和排放，提高能源利用效率，符合當前全球范圍內對于綠色、低碳、可持續發展的迫切需求。

2"火電廠集控運行的能耗與排放現狀

火電廠集控運行作為現代火力發電的核心管理模式，其能耗與排放現狀直接關系到電力行業的可持續發展和環境保護目標的實現。

火電廠集控運行中的能耗主要體現在燃料消耗、電力消耗、水資源消耗上。燃料消耗是火電廠能耗的主要部分，煤炭、天然氣這類化石燃料會釋放大量熱能以供轉化為電能，但在該過程中也伴隨產生了二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等多種溫室氣體和有害污染物。電力消耗則主要來源于火電廠內各種輔助設備的運行，如水泵、風機、照明等。此外，火電廠在發電過程中還需要消耗大量的水資源進行冷卻和除塵，這也增加了水資源的消耗壓力。

在排放方面，火電廠集控運行中會排放包括二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物，以及顆粒物在內的多種污染物，此類物質不僅嚴重污染環境，還危害人類健康。尤其值得關注的是，二氧化碳的大量排放是全球氣候變化的重要驅動因素。

隨著環保法規的日益嚴格和公眾環保意識的增強，火電廠集控運行面臨的節能減排壓力也在不斷增加。為了應對此挑戰，火電廠需要采取更加高效、環保的發電技術和節能減排措施，以降低能耗和排放，實現綠色、低碳、可持續發展目標[2]。

3"火電廠集控運行中節能減排技術的應用

3.1"優化燃燒控制技術

傳統的燃燒控制方式往往依賴操作人員的經驗和直覺，難以實現燃燒過程的精確控制和優化。隨著自動化、智能化技術的不斷發展，優化燃燒控制技術應運而生，為火電廠的節能減排提供了有力支持。

燃燒控制技術主要基于先進的燃燒控制系統和實時監測技術。燃燒控制系統可以集成高精度的傳感器、執行器和先進的控制算法，能夠實時監測鍋爐內的燃燒狀態，如燃料供應量、空氣流量、爐膛溫度、煙氣成分等關鍵參數。此類數據被實時采集并傳輸至控制系統，經過算法處理后，系統能夠自動調整燃料供應量和空氣流量，以實現燃料與空氣的精確配比，進而確保燃燒過程的穩定性和高效性。

在優化燃燒控制技術中，激光診斷技術利用激光束對鍋爐內的燃燒區域進行掃描，通過測量激光束的散射、吸收和反射等特性，可以獲取燃燒區域內的溫度分布、顆粒濃度、氣流速度等詳細信息。此類信息為燃燒過程的精確控制提供了重要依據。火焰監測技術則可以監測火焰的顏色、亮度、形狀等特征，判斷燃燒狀態是否良好，及時發現并處理燃燒異常，確保燃燒過程的安全性和穩定性。

此外，優化燃燒控制技術還結合了低氮燃燒技術，以減少氮氧化物的生成。低氮燃燒技術主要調整燃燒器的結構和燃燒參數，改變燃料與空氣的混合方式，優化爐膛內燃料燃燒過程，確保充分燃燒的同時抑制氮氧化物的產生，能夠有效提升鍋爐熱效率并大幅減少火電廠的氮氧化物排放量，這對環境保護具有顯著的正面影響[3]。

3.2"余熱余壓回收利用技術

火電廠在發電過程中會產生大量的余熱和余壓，如果其能量得不到有效利用，則會造成能源浪費和環境污染。因此，運用科學、合理的余熱余壓回收利用技術，可以將這些廢棄的能量轉化為有用的能源，提高火電廠的能源利用效率，降低能耗和排放。余熱余壓回收利用技術主要涉及火電廠的各個熱力系統，如鍋爐、汽輪機、冷凝器等。

在鍋爐系統中，煙氣是主要的余熱來源。傳統的鍋爐系統往往只利用了煙氣中的部分熱能，剩余的熱能則隨著煙氣排放到大氣中。為了回收這部分余熱，可以采用煙氣余熱回收裝置，如煙氣余熱鍋爐、熱管換熱器等。此裝置能夠吸收煙氣中的熱能，將其轉化為蒸汽或熱水，用于供暖、工業用水加熱或發電等，從而實現余熱的回收利用。

在汽輪機系統中，余熱的回收利用主要體現在排汽和抽汽上。汽輪機在發電過程中會產生大量的排汽和抽汽，這些蒸汽中蘊含著豐富的熱能。為了回收這部分熱能，可以采用汽輪機排汽余熱回收技術和抽汽回熱技術。排汽余熱回收技術通過安裝余熱回收裝置將排汽中的熱能轉化為電能或熱能，用于發電或供暖等。抽汽回熱技術則是將抽汽引入回熱系統，增強鍋爐給水與熱源的換熱效率，提升給水溫度，以有效降低鍋爐的燃料需求，進而提高整體熱效率。

另外，在蒸汽冷凝過程中，會伴隨大量熱能的釋放。為回收利用這部分熱能，可引入冷凝器余熱回收技術，例如：利用余熱進行發電或供暖，將冷凝器中的熱能轉化為實用能源，進一步提升火電廠的能源利用效率。

在推進余熱余壓回收利用的實踐中，需要綜合考慮火電廠的具體情況和技術水平，要對火電廠的熱力系統進行全面的分析和評估，確定余熱余壓的來源和數量。根據評估結果，選擇合適的回收技術和設備，進行定制化的設計和實施。

3.3"智能化管理與優化運行技術

隨著信息技術的飛速發展和工業4.0時代的到來，智能化技術正逐步滲透至火電廠的各個層面，為傳統能源行業的轉型升級提供了強大動力。智能化管理與優化運行技術的核心在于數據的采集、處理與分析。

火電廠作為復雜的能源轉換系統，其運行過程中產生了海量的數據，涵蓋設備狀態、運行參數、能耗指標、排放數據等。此數據中蘊含著豐富的信息和潛在的優化空間。引入大數據、云計算、物聯網等先進技術，可以實現對這些數據的實時采集、高效存儲和深度分析，為火電廠的智能化管理提供堅實的數據基礎。在智能化管理層面，火電廠可以構建一套全面的能源管理系統（Energy"Management"System，EMS）。該系統集成了監控、診斷、優化、預測等多種功能[4]。運用EMS，可以實時監測火電廠各設備的運行狀態和能耗情況，及時發現并處理異常，確保設備的安全、穩定運行。同時，EMS還能對火電廠的能耗進行精細化管理，通過數據分析找出能耗高的環節和原因，提出針對性的節能措施，實現能耗的持續降低。優化運行技術則是智能化管理的延伸和深化，其利用先進的算法和模型對火電廠的運行策略進行優化，以實現能源的高效利用。

3.4"環保設備升級與改造技術

環保設備的升級與改造主要涉及除塵、脫硫、脫硝等關鍵環節。

在除塵方面，傳統的電除塵器雖然具有一定的除塵效果，但面對越來越嚴格的排放標準，其性能已逐漸難以滿足要求。因此，火電廠可以考慮將電除塵器升級為袋式除塵器或電袋復合除塵器。袋式除塵器運用濾袋的過濾作用，能夠捕集到更細小的粉塵顆粒，除塵效率更高。電袋復合除塵器則結合了電除塵和袋式除塵的優點，既具有電除塵器的高效捕集能力，又具有袋式除塵器的高除塵效率，是當前火電廠除塵設備升級的首選。

在脫硫方面，石灰石-石膏濕法脫硫技術是火電廠常用的脫硫方法。但隨著排放標準的提高，傳統的脫硫設備在脫硫效率、穩定性、運行成本等方面都面臨著挑戰[5]。因此，火電廠需要對脫硫設備進行升級與改造，以提高脫硫效率和穩定性，降低運行成本。例如：火電廠可以采用高效脫硫塔、優化噴淋系統、增強氧化效果等技術手段，提升脫硫設備的整體性能。

在脫硝方面，火電廠通常采用選擇性催化還原或選擇性非催化還原技術來減少氮氧化物的排放。但是，這些技術在實際應用中存在著氨逃逸、催化劑失活等問題，影響脫硝效果和運行穩定性。因此，火電廠需要對脫硝設備進行升級與改造，以優化脫硝過程、提高脫硝效率。

4"結語

綜上所述，火電廠集控運行中，節能減排技術的應用與實踐是電力行業可持續發展的重要途徑。通過優化燃燒控制技術、余熱余壓回收利用技術、智能化管理與優化運行技術、環保設備升級與改造技術的綜合應用，火電廠能夠顯著降低能耗和排放，提高能源利用效率，實現綠色、低碳、高效的發展目標。此類技術的不斷進步和創新不僅為火電廠的節能減排提供了有力支持，也為推動全球能源轉型和環境保護做出了積極貢獻。

參考文獻

[1]"張日文，馬蕾，林麗玲.火電廠集控運行節能降耗技術探析[J].電力設備管理，2024（16）：253-255.

[2]"李夢潔.淺談火電廠節能減排的可行性措施[J].中國設備工程，2024（2）：96-98.

[3]"嚴海曉.節能環保技術在火電廠中的應用研究[J].石河子科技，2023（5）：29-30.

[4]"劉冰.淺談火力發電廠的節能減排管理與實際應用[J].中國設備工程，2022（5）：210-211.

[5]"張志強，王承亮，魏道君，等.火電廠節能環保技術策略探討[J].科技創新導報，2020，17（14）：112-113.