热工自动控制系统应用与火电机组节能降耗的效果研究邸永杰

热工自动控制系统应用与火电机组节能降耗的效果研究邸永杰

邸永杰

（身份证号码：13062719840908xxxx河北邯郸056000）

摘要：众所周知，电能是我国主要的能源之一，各种机械设备的运转和家用电器的使用都离不开电能，火电厂作为电力生产和运输的主要场所，能够提供充足的电能，保证人们生产和生活的连续性和稳定性。然而在火电机组运行过程中各个结构上会产生大量的能耗，热损失现象十分严重，供电效率普遍偏低，对火电厂的发展造成了一定的阻碍。为了解决火电机组的能耗问题，必须从热工自动控制系统入手，采取行之有效的节能降耗措施，减少因能耗问题引起的经济损失，以达到节约电力生产成本，扩大火电厂经济效益和社会效益的根本目标。

关键词：热工自动控制系统；应用；火电机组；节能降耗

1火电设备机组应用现状

火电设备机组是电力企业的一项重要设备，同时也是发电过程中的一个支撑性设备，当前，我国科学技术水平的不断提高已经为这一设备性能的提高带来了重要价值，但从整体上分析，其中还是存在很多问题需要被解决的，主要体现在能耗大以及产量低方面。火电设备机组的能耗主要来源于煤，因此，想要解决其能耗问题，就必须要从煤入手，要开展节煤降耗工作，这样才能使其能源问题能够被有效的解决。总的来说，影响火电设备机组能耗的问题有很多，其中设备的质量以及性能都会对这一问题造成影响，因此，想解决这一问题，也必须要从设备的质量以及性能的角度出发去实现，这是必须要认识到的一点问题。

2火电机组能耗的影响因素分析

火电机组能耗与煤耗之间有着密切的联系，通常情况下能耗问题也可以认为是煤耗问题。由于煤耗是一项综合性指标，影响因素众多，煤炭种类、火电机组的参数和实际运行情况都会影响到煤耗，使煤耗的设计值和真实值之间出现偏差。通过分析这两项数值之间差异的形成原因，并制定相应的控制措施，才能取得良好的节能降耗效果，火电机组能耗问题也会得到有效的解决。

2.1锅炉能耗指标分析

一般来说，设备的运行效率在一定程度上可以反映设备的能耗，因此锅炉的能耗指标即为锅炉的效率，体现了锅炉实际运行的情况。锅炉能耗的影响因素主要为热损失，如煤炭不完全燃烧的热损失，排烟和煤渣的热损失，锅炉散热损失等等，影响参数为锅炉密闭性，烟气含碳、含氧量以及排烟温度。其中，排烟过程中产生的热损失最大，其与煤炭品质和煤炭的燃烧率有关，煤炭燃烧率越高，产生的热损失也会越小；锅炉散热损失的大小取决于锅炉的密闭性，锅炉的密闭性越好，散热损失也会越小。所以说，锅炉的节能降耗可以通过选择优质煤种，提升煤炭燃烧率以及增强锅炉密闭性来实现。

2.2汽轮机的能耗指标分析

根据上文的分析可知，汽轮机的能耗指标为汽轮机的效率，主要包含热端效率、冷端效率和回热效率，影响参数为主汽压力参数、再热汽参数、真空度参数等。汽轮机的冷端效率占据主导地位，要想降低汽轮机能耗，就要从提高冷端效率入手，例如调节冷端设备参数，提高设备的运行效率。值得注意的是，在调节设备参数时要将汽轮机当作一个完整的系统，不能仅仅调节某一部件的运行参数，这会对其他端口的运行造成不利影响，而是要综合考虑汽轮机的整体运行情况，对所有相关部件进行调节，这样才能取得最为显著的效果，促进汽轮机运行效率的全面提升。

2.3厂用电指标的分析

火电机组的厂用电指标指的是厂用电率，与用电设备的运行效率息息相关，如磨煤机、送风机、给水泵等。虽然厂用电率对于发电煤耗产生的影响微乎其微，但是对供电煤耗的影响却十分可观，如果不对厂用电指标加以控制，一旦其达到一个较高的数值，那么供电煤耗也会大幅度上升，这不利于火电厂节能降耗工作的顺利开展。为此，应加大厂用电指标控制力度，降低厂用电率，以减少供电煤耗。

3热工自动控制系统简介

热工自动控制系统是对火电机组进行调节和控制的重要装置，能够根据外界环境变化和火电机组实时的运行状态自动的调节其运行参数，包括温度、流量、料位、压力等，使设备处于最佳的工作状态。同时对其进行自动检测和远程监控，一旦火电机组发生运行异常和故障能够第一时间发出警报并采取措施，对重要设备加以保护，防止事故的扩大和蔓延，挽回企业的经济损失。热工自动控制系统的应用极大的提高了火电机组的生产效率和能源利用率，减少了煤耗，为机组安全、可靠的运行提供了保障。

4热工自动控制系统在火电机组节能降耗中的应用

4.1对锅炉运行的煤耗影响分析

4.1.1对送风量的控制

控制送风量的意义在于对负荷和氧质量分数加以调节，在实行自动控制之前要进行大量的试验，根据不同的煤量、负荷、氧质量分数绘制标准的曲线图，对图形加以完善和优化，直到热损失值最低为止，此时的曲线图代表着最佳风量，将其应用到热工自动控制系统中即可达到节能降耗的目的。

4.1.2对出口温度的控制

通常情况下，磨煤机出口温度过高或过低都会对锅炉运行产生负面效应，如果温度过高，容易引起散热损失增加，线路老化现象加快，甚至引发火灾事故；如果温度过低，容易产生堵煤情况，使得系统运行阻力增加，因燃烧不完全产生的热损失加大。所以磨煤机出口温度要控制在70℃以下，其控制的要点在于在制粉系统中掺入冷风，通过参考磨煤机的实际负荷与设计标准设置冷一次风量的控制参数，实现给煤量和送风量的自动调节。

4.2对汽轮机运行的煤耗影响分析

4.2.1DEH系统的阀门控制方式

目前，汽轮机顺序阀方式主要包括以下三种：CV3、CV4-CV1-CV2；CV1、CV2、CV3-CV4；CV1、CV2、CV3、CV4。通常来说第一种方法节能效果最好，第二种次之，第三种最差，因此火电厂往往采用了第一种方法来控制阀门流量。为了进一步提高节能降耗效果，可以设计阀门流量特性优化试验，绘制阀门开启顺序和阀门流量曲线图，并交由相关专家审核，经审批合格后应用到系统之中，这比传统的阀门控制方法要有效得多。

4.2.2主汽压力系统对机组煤耗影响分析

实际工作中，负荷较低、煤质较差时，机组的主汽压力波动较大。这不利于自动滑压运行的投入，也对机组的带负荷能力有一定影响。而机组采用滑压运行方式虽然在一定程度上利于节能，但主汽压力的滑压设定值却较理论值偏小。因此，在机组滑压运行时，有必要对协调控制策略和参数进行精细的控制，以便有效地降低机组的供电煤耗。

4.2.3汽温自动系统对机组煤耗影响分析

主蒸汽温度过高或过低，将影响机组运行的经济性和安全性，能源消耗问题将日益严重。在实际工作中，蒸汽温度控制策略应根据锅炉的燃烧特点设计的自动控制策略，并对控制参数进行优化，提高蒸汽温度自动调节，必要时的质量，可适当提高温度设定值，会有意想不到的结果。以600MW超临界机组为例，在蒸汽温度稳定，在一定范围内平均主汽温度每提高4℃，其煤耗可以降低0.4g/（kW•h）左右。

5结论

在电力企业的运行过程中，火电设备机组的性能是影响着发电过程中对于煤的消耗量的一个主要因素，当前，发电过程中火电设备机组存在的主要问题在于能耗大、产量低。因此，针对这一方面的问题，有必要提出相应的措施去对其进行解决。影响火电设备机组能耗的问题有很多，其中热工仪表及自动控制便会对其造成影响，针对这一方面的问题，必须要从热工仪表及自动控制入手，去完善其性能，从而使我国火电厂的发电过程能够更加顺利，这对于我国能源节约以及火电厂经济效益的提高均具有重要价值。

参考文献

[1]李照日格图.火电机组节能降耗中热工自动控制系统的应用分析[J].科学之友，2013（9）：29-30.

[2]杜小刚.我国电力节能减排面临的问题与方法[J].工业设计，2015（3）：102-103.