摘要：电能始终是市场需求最高的社会能源，火力发电也是电能的主要来源，但随着能源消耗的不断加快，可用于火力发电的能源也不断锐减，目前节能减排成为保障火力发电长期发展的主要方式。节能减排需要根据发电厂的实际情况进行，机组功率的不同对节能减排的效果产生影响。辅助设备也是影响节能减排效果的主要因素，对机组与辅助设备进行合理改造与调整，在节能减排的大背景下，尤为重要。
关键词：热工自动控制；发电厂；节能减排；作用
1、电厂能耗影响因素
1.1、锅炉方面
造成小型火电厂大量消耗能量的主要因素之一就是锅炉的燃烧率低下。锅炉设备是小型火力发电厂燃煤消耗最大的设备。在锅炉内燃烧煤炭等燃料的过程中常常会存在能量损失的问题，这和锅炉漏风、漏灰、漏粉等有着直接关系。而损失泄露的主要包括以下几点：其一，可燃烧的气体和固体没有充分燃烧导致出现原材料和热量损失；其二，锅炉散热导致出现热损失；其三，烟尘、炉渣等排放清除造成的热损失。只有保证锅炉内部能够稳定地燃烧才能够保证蒸汽参数的稳定，进而保证机组能够正常运转。
1.2、汽轮发电机方面
火电厂的发电能耗直接受到汽轮机气压、汽温、凝汽器、高压加热器、冷却水进出口温度等多方面因素的影响。比如通过汽轮机喷嘴和叶片会发生一定的摩擦导致叶片顶部出现漏气等问题，转换蒸汽热能的过程中，蒸汽并无法全部转化为汽轮机内功，只有一小部分能够完成转换，导致汽轮机出现一定的热损失。
在小型火电厂中，汽轮机大多采用喷嘴配汽定压运行方式，进汽量由调节汽门控制，在特定的负荷范围内调门的节流损失始终存在，尤其是低负荷条件下，调节汽门的开启次数减少，节流损失更大，有时会超出定压运行参数，会导致能耗增大。
1.3、机组方面
当前在小型火电厂中常常应用单台小容量火力发电机组，但是通过分析动力循环原理和热力学动力原理能够发现，在小型火力发电厂中，单台小容量机组比高参数、大容量的活力发电机组煤炭利用率低很多，需要消耗大量的煤炭量，并且比大容量火电机组产生更多的二氧化硫、二氧化碳、烟尘等污染物。所以，很多小型火力发电厂都面临着单台小容量火力发电机组大能量消耗的问题。
2、自动控制对机组煤耗的影响分析
2.1、主汽压力自动对机组煤耗的影响分析
在正常的机组负荷范围内，主汽压力相对较小，并不会对机组产生较大影响，但在受到不确定因素影响而直到机组负荷降低时，主汽压力便会随之增加，同时伴有较大波动，对自动滑压运行产生负面影响，相对而言，主汽压力的设置理论值相对较低，因而在产生负荷更变与主汽压力波动时，机组煤炭的消耗数量也有所提升。通常情况下，300MW的机组在临界阶段时，产生的气压变化较大，其中每降低0.1MPa的压力，使煤炭的消耗增加0.149g/kWh，所以需要在特殊情况下，对机组进行适当的调节，以降低机组的基本煤炭消耗数量。在进行控制的过程中，阀门开度也是需要重点考虑的消耗标准之一。机组对煤炭消耗量的增加，必然会给节能减排带来压力，做好相关的设备与数据信息的调控与整理，在较大程度上为节能减排奠定了基础。
2.2、汽温自动对机组煤耗的影响分析
机组在负荷较低、煤质较差时主汽温度的波动较大，不利于机组安全、经济运行，影响机组节能减排。对于300MW亚临界机组主汽温度每降低1℃，煤耗将增加0.101g/kWh；再热汽温度每降低1℃，煤耗将增加0.086g/kWh。根据机组锅炉的燃烧特性设计汽温自动控制策略、优化控制参数，提高汽温自动调节品质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆汽温稳定以后，可适当提高温度设定值运行，对于300MW亚临界机组如果平均主汽温提高4℃，煤耗可以降低0.404g/kWh左右。再热汽温的调整特性不是很好，主要是燃烧器摆角难以投自动、烟气挡板调节性能比较差。当负荷比较高时，需要用再热器事故减温水参与调整才能保证再热汽温度不超标。再热器事故减温水的使用对供电煤耗的影响很大，再热汽减温水每增加1%，机组供电煤耗将升高0.8g/kWh左右。对于300MW亚临界机组，通过优化给水自动可达到节能的目的，保持中间点温度的稳定，进而稳定主汽温度。中间点温度变化1℃主汽温度会变化3～5℃，而主汽温度变化10℃会影响机组煤耗1.01g/kWh。
2.3、电厂入炉煤计量对机组煤耗的影响分析
入炉煤计算装置通过对煤消耗量的基本运算，可准确的测算出相关数据，对提高节能减排具有一定的帮助，但受到诸多的原因的限制，部分发电厂并未安装该系统，而是使用相对较为原始的电子皮带秤，该方式需要相关人员掌握链码的基本测算方式，并且对皮带的平衡度做出及时的调整，保障其精准度，这对于相关人员的心理素质与运算能力均提出较大考验。根据相关数据，可使用入炉煤计算装置与电气皮带秤进行试验比较，数据结果显示，入炉煤计算装置可将误差控制在0.5%以下，而电子皮带秤则将误差保持在1%左右，就数据而言，电子皮带秤的稳定性相对较差。所以采用入炉煤计算装置对于节能减排更加有利。
2.4、加热器组端差对煤耗的影响分析
加热器组端差，需要对加热器系统的基本水位进行勘察，保障其能够在标准的范围内，在非工作阶段，可对加热器的水位进行调节，同时由于数量的准确性较低，对高低水位的要求不具备统一的标准，需要按照机组的实际情况进行设置，机组水位设置调节，要始终保持合理的设定，在系统处理方面，可设置为水位的自动调节，在一定程度上减少加热器端差，从而达到节能的基本效果。
2.5、辅机变频改造对供电煤耗的影响分析
辅机变频改造主要是针对风机及水泵的改造，由于电机机组功率的不同，所产生的电能也不尽相同，但风机与水泵的耗能却始终如一，因此构成了不必要的浪费。对风机与水泵的内部变频频率进行改造，通过降低电压，控制水泵与风机的电压使用总量，进一步做到对电量使用的限制。该改造并不会对发电机发电功率产生影响，同时也提高了风机与水泵运行的稳定程度，在一定较大程度上使其符合机组使用的标准，进而为节能减排做出贡献。
2.6、节能指标计算用热工主要参数对煤耗的影响分析
在大部分的工作环节中，数据的标准是衡量消耗性能的主要参数，电厂热工对节能数据的计算，对节能效果产生正面影响，节能计算的方向首先是对各系统的分组计算，通过对设备的划分，计算节能的总数，机组负荷与主汽压力，是计算数据中，不可缺少的重要数据，对节能计算产生较大影响，相关必须做到绝对精确，使提供的数据做到绝对可靠与真实。
总而言之，电厂进行热工优化能够有效地提高能源利用率，可以降低电厂的能耗。在电厂运行中引入计算机控制技术、DCS控制系统等先进的软件、设备、方法都有助于优化电厂的生产运行和实施监控。自动化生产和管理是未来电厂发展的趋势，自动化水平的提升能够保证电厂的安全性和运行高效性，有助于电厂的节能减排。在未来发展中，应当不断提高对自动化技术的应用。本文就电厂节能中热工优化控制方面进行了简单的探讨，希望本文能够具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]魏兴勇.燃煤火电厂锅炉节油浅析[J].中国设备工程，2017，（09）：60-62.
[2]金晓东.变频调速控制技术在电厂热工控制中的运用探析[J].中国高新技术企业，2016，（19）：54-55.
[3]常绪成，孔冰.纯凝机组供热改造中热工自动化系统的方案设计[J].华电技术，2016，38（04）：35-36+39+79.
[4]傅彬.基于节能减排的火电厂热工自动化设计及应用[J].科技与创新，2014，（24）：71-72.
论文作者:刘志勇,马涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/14
标签：机组论文; 煤耗论文; 节能论文; 电厂论文; 温度论文; 锅炉论文; 火电厂论文; 《电力设备》2017年第28期论文;