（大唐长春第三热电厂 吉林省长春市 130000）
摘要：火电厂热工自动化技术与节能减排存在密切的关系，火电厂企业通过发展自动化技术，加强火电厂节能减排的控制力度，提高火电厂节能降耗的水平，满足火电厂节能发展的基本需求。自动化技术中渗透了节能减排的理念，火电厂中积极落实自动化技术的应用，体现节能减排的实践优势，同时明确自动化技术节能减排的发展方向，有利于实现节能减排的效益价值。本文就火电厂热工自动化设计中的节能减排进行分析。
关键词：火电厂；热工；自动化设计；节能减排
随着我国社会的不断发展及工业化进程的深入，资源匮乏、环境污染等问题越来越严重，经济发展和资源环境之间的矛盾日益尖锐，能源、环境问题已成为社会性问题。火力发电厂是一种高耗能的发电企业，实现其节能减排非常必要。因此，在火力发电厂中，通过运用成熟的热工自动控制策略，促进火电厂生产过程安全经济运行、节能减排，从而实现社会与环境、资源的可持续发展。
1 火电厂热工自动化的内容
火电厂中的各种电力设备长期处在恶劣的条件下运行，然而热工自动化系统能够对这些电力系统进行自动的保护和检测，确保它们能够在高温、高压的条件下安全高效地运行。一旦有系统出现了故障，热工自动化系统可以自动启动报警系统，并且对其进行控制。自动控制的过程中，使用了各种控制理论和信息技术，在电力生产中实现智能化。火电厂热工自动化的主要目的就是降低电力系统的成本、消耗，为经营单位提供高质量、高生产的运营。
1.1 火电厂热工自动化中的保护系统，是在电力生产系统运行的过程中使用自动化装置对其进行保护。如果有设备发生故障或者事故，自动状态会立即自动采取措施进行防护，保证系统的安全性。火电厂自动化保护控制系统中，需要设定规范的参数，一旦参数与设定的不符合的时候，自动装置就会自动的将保护自动启动。
1.2 火电厂热工自动化中的自动检测系统，主要是由模拟量测仪表、图像显示和报警装置等组成的自动检测设备。温度、压力、流量、电压、电流、功率、气体成分和汽水品质这些都热工的参数，可以用火电厂热工自动化中的自动检测来获得，这些数据可以用来对热工自动化机组出现的故障进行分析。火电厂热功化自动检测的装置提供的参数是对装置进行自动调整的依据，也是判断火电厂机组运行状况的参考数据。
1.3 火电厂热工自动化中的自动控制系统，是保证火电机组中的自动化机组安全正常运行，有效的利用自动调节和控制的措施，可以自动控制机组能够适应外部的环境。在自动化系统中有故障出现的时候，能够针对故障采取相对应的自动保护功能。因此火电厂热工自动化中的自动控制系统的程序设计是很复杂的。
1.4 火电厂热工自动化中的顺序控制系统，需要根据电力生产设备的实际运行情况来进行决定。顺序控制系统中使用的装置中识别控制流程的功能是必须具备的，这样才能实现自动化顺序控制的逻辑判断能力，对运行中的设备进行连锁的保护。
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2 优化热力系统的设计
2.1 采用优化控制软件
据研究结果表明，若过热器出口温度选用神经网络模型的串级预测控制，其调节速度较常规串级控制阶跃响应快2倍，超调量约占常规串级控制阶跃响应的3/10。大量实践也证实，选用基于先进算法的控制软件（如非线型协调、模糊算法、遗传算法、神经网络等）对改善火电厂CFB锅炉的热力系统的非线型、大时延、多输入多输出及多重耦合等控制回路调节特性具有十分显著的作用，同时通过改进常规比例-积分-微分控制器的控制设计，可提高火电机组运行的经济性，进而实现机组效率的提高、耗煤量的降低、污染物排放量的减少。
2.2 实行机组负荷经济分配
以前火电机组控制系统设计中自动发电控制要求是电网调度控制各台单位机组的直接目标负荷，其主要采用硬接线方式把电厂端的机组DCS及远程终端连接起来实现控制，这种方式主要是保证电网和电厂的安全可靠运行，对于电厂的节能减排效果并不明显。随着竞价上网及厂网分开新营运模式的施行，电网调度的自动发电控制指令应为某个独立发电公司的实时负荷指令，其主要采用方式是电厂经济负荷分配落实到各台机组，从而自动发电控制与火力发电机组的经济运行彼此连接，进而体现出电网营运的经济性。负荷经济分配通常被配置到厂级监控信息系统（SIS），即以计算单元机组实时性能及应用耗差分析结果为手段获取机组负荷的特性实时曲线及鉴别负荷经济分配的实时效果。在设计初期把厂级监控系统（SIS）和管理信息系统（MIS）的通用功能优化结合起来，设计一套综合系统既有厂级监控系统（SIS）的功能，又有管理信息系统（MIS）的功能。
3 热工自动化控制的节能减排措施
3.1 等离子点火技术
等离子点火技术因其具有较好的环保特性以及技术优越性，因此在我国火力发电厂具有十分广泛的应用。一般来说，煤炭质量的好坏对点火系统会产生直接影响，较好的煤炭容易点火，而贫煤、褐煤和烟煤等相对劣质的煤炭不容易点火。等离子点火技术利用等离子发生器可以有效实现点火，等离子发生器的功率随时可以调节，无论是贫煤、褐煤还是烟煤，利用等离子点火技术都可以被很轻松点燃。因此，等离子点火技术可以有效提高火电厂的运行效率，提高煤炭的利用效率，减少浪费，有利于节能减排。等离子点火系统采用具有耐高温、易导电、不易被氧化的高性能合金材料，该材料便于更换，方便维护，因此可以有效节约费用，有利于企业的经济效益。
3.2 机组自动控制与脱硫相融合
现今大多火电厂均使用碳酸钙湿法脱硫技术对围棋进行脱硫吸收，而脱硫部分与燃炉部分彼此相互独立，并未进行融合。仅有的整合也仅仅是导线进行串联，两者之间的融合有限，不能发挥出应有技术设计的安全要求。近年来，污染日益严重，节能降耗已成为迫在眉睫的问题。这也要求火力发电厂提升联动装置，此外应减少脱硫部分中的交换器以及增压风机。通过这样操作，脱硫部分与燃炉部分串联以及自动控制联动关系必将更加紧密，因而把脱硫部分归属至DCS控制是火力发电厂节能减排的必然选择。
3.3 注意设计中的隐性节能降耗因素，确保精细
在热工自动化节能减排设计中，一些隐性的节能降耗因素值得注意，这也符合精细化管理的理念。如工程设计中电源容量的选择都比较大，大型机组有的还配有两套电源，但是在实际运行过程中负荷率却非常低，因此在设计时可以对电源选型提供推荐意见，选择适合的电源，减少运行过程中的能量消耗。再比如电子设备间内部安装的机柜对环境温度的适应范围较宽，只要能够控制温度变化率，电子板件不产生结露和不产生有害静电即可，那么对空调的设计要求只要满足设备需要的条件就可以了，这样可以节省大量的空调能耗。
结束语：
总而言之，火电厂热工自动化设计中的许多方面都对火电厂的节能减排效率有着联系，从全文我们可以看出，优化火电厂热工自动化设计对于提高火电厂的节能减排效果有着十分重要的意义。随着我国经济的快速发展，人们对于电力的需求量也必将会增加，设计人员在进行火电厂热工自动设计的时候需要对影响火电厂节能减排的各个因素综合考虑，尽可能的实现火电厂生产过程中的节能减排，实现我国经济的可持续发展。
参考文献：
[1]火电厂热工自动化设计中节能减排分析[J]. 李家海.黑龙江科学，2017（02）
[2]热工自动控制在火电厂节能减排中的作用分析[J]. 陈忠平.产业与科技论坛，2014，05
[3]火电厂热工自动化技术改造问题与对策分析[J]. 赵海洋.科技传播，2014（19）
论文作者:盛伟岸
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签：火电厂论文; 热工论文; 节能论文; 机组论文; 等离子论文; 技术论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第30期论文;