摘要：在火电厂中，热工自动控制系统是十分重要的，特别是在节能降耗上发挥着一定的积极作用。本文将根据相关概述内容，深入分析热工自动控制系统在火电机组节能降耗中的应用。
关键词：热工自动控制；火电机组；节能降耗
引言：电能是我国的主要能源之一，每一种机械设备的运转及各相关电器都与电能息息相关，而火电厂作为电力生产与运输的重要场所，它可以提供足够的电能，确保人们正常的生产与生活。不过在火电机组实际运行期间各个结构都会产生较大的能耗，热损失现象极为严重，导致供电效率大大降低，给火电厂的进一步发展带来了很大影响。要想从根本上解决火电机组的能耗问题，一定要从热工自动控制系统着手，采取有效的措施来最大程度地减少由于能耗问题所造成的经济损失，从而在一定程度上达到节约成本、提高其经济效益的根本目标。
一、概述
1.国内外发电企业能耗比较分析
目前，能源问题已逐渐成为阻碍发电企业可持续发展的重要问题，绝大多数的电厂都已开始纷纷注重节能降耗工作。其中供电标准煤耗在发电企业中是十分重要的节能指标。供电煤耗是一项综合性指标，它不但能够反映出机组的实际运行状态，还能从根本上反映出其综合管理水平。
2.火电机组能耗的影响因素分析
火电机组能耗和煤耗之间是紧密相连的，一般情况下能耗问题也可被看作是煤耗问题。因煤耗是一项综合性指标，影响因素偏多，煤炭种类以及实际运行状况都会给煤耗带来影响，导致煤耗的设计值和真实值之间出现偏差。通过对这两项数值间差异形成原因的分析，制定有效的控制措施，只有这样才能够达到较好的节能降耗效果，其能耗问题也会得到根本性的解决。
（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）汽轮机组能耗指标分析
汽轮发电机组的能耗指标主要指汽轮机效率（热耗率）。影响汽轮机效率的主要是热端效率、冷端效率、通流效率、回热效率等。主要影响指标有主汽参数、再热汽参数、缸效率、回热加热系统参数等。其中。高、中、低压缸效率主要影响汽轮机本体效率，各加热器参数直接影响循环效率，汽机冷端状态会对运行效率产生较大影响，而锅炉主（再）热蒸汽、过（再）热蒸汽减温水流量的控制对机组经济运行会产生重要影响。
（3）厂用电指标的分析
火电机组的厂用电指标主要指厂用电率，它和用电设备的运行效率有着直接联系，比如送风机、给水泵等等。虽然厂用电率对发电煤耗所产生的影响很小，不过对供电煤耗的影响却很可观，假若不对厂用电指标进行控制，那么只要其达到一个很高的数值，供电煤耗便会持续上升，这会在一定程度上阻碍火电厂节能降耗工作的顺利进行。因此，要加大力度对厂用电指标予以控制，以便更好地降低厂用电率，从而达到减少供电煤耗的目的。
二、热工自动控制系统在火电机组节能降耗中的应用
1.自动控制对锅炉运行的煤耗影响分析
（1）送风量的控制对降耗的作用
供给的空气量太大或太小，将导致煤耗增加，所以自动控制系统要优化负荷与氧量对应的设定值弧线。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在机组实际运行过程中，应参考负荷、煤量、氧质量分数来调节送风量的大小，定期检查以确定、优化负荷和氧的质量分数曲线，根据优化后的曲线对氧质量分数进行控制，保证送风量在最佳值附近。
（2）对冷一次风量进行自动控制
大多数中国的火电机组在运行时，制粉系统需要输入冷空气以保证磨煤机出口维持一定的温度，但后果是通过空气预热器的风量小于设计值，排气温度升高。因此要依据自动控制系统制定出的与给煤量匹配合理的总风量曲线控制冷风量。
（3）对磨煤机出口温度进行自动控制
由于安全操作的需要，磨煤机出口废气温度通常是有限值范围的，如储煤型不超过70摄氏度，烟煤时直吹式不超过80摄氏度等。在锅炉设计时，热风温度主要依据锅炉的燃烧需求设计，因此温度通常较高，为了控制磨煤机出口温度，必然要掺入冷风，引起排气温度升高，并且磨煤机出口温度越低需要掺入的冷风越多。所以我们需要在合理的范围内使用磨煤机出口温度自动控制系统。
（4）对一次风率进行自动控制
磨煤机入口冷热风门控制存在耦合关系，且磨煤机温度控制对象存在大滞后性，在控制过程中，磨煤机实际运行的风煤配比曲线与设计存在差异，影响了燃烧效率，同时也增加了污染物的排放。通过以上自动的投入，参数的合理设置，可以极大地减少锅炉的排烟热损失、化学不完全燃烧热损失等，有助减低锅炉能耗。
2.对汽轮机运行的煤耗影响分析
（1）DEH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。
（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。
（3）汽温自动系统对机组煤耗影响分析
主汽温度过高或过低，均会影响机组运行的经济性和安全性，能耗问题也会愈发严峻。在实际工作中，汽温自动控制策略应根据机组锅炉的燃烧特性进行设计，并通过自动控制策略对控制参数的优化来提高汽温自动调节的品质，必要时可适当提高温度设定值，会取得出乎意料的结果。以600MW超临界机组为例，待汽温稳定以后，在一定范围内平均主汽温度每提高 4摄氏度，其煤耗可以降低0.4g/（kW•h）左右。
三、提高与节能指标计算相关的热控主要参数准确性
数据是工作的基础，数据的准确性和可比对性对于能耗计算很重要。电厂应做好机炉效率计算、节能指标计算用热控主要参数的校验、维护工作，保证机组负荷率、主汽压力、主汽温度、各汽水流量、真空、氧量、排烟温度等能耗计算用主要参数的测量准确，为节能减排分析提供可靠数据。
结语：目前在我国新科技的不断发展与应用中，相关技术人员一定要改变以往的思想，在节能减排的角度中重新给火电厂热控专业定位，从而让热工自动控制系统在电厂的节能降耗上发挥更加重要的作用。
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[3] 王立春.火电机组在线能耗监测及指标管理系统[D].北京：华北电力大学硕士学位论文，2012.
论文作者:尹宾宾
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/6/25
标签：煤耗论文; 机组论文; 锅炉论文; 节能降耗论文; 火电论文; 温度论文; 效率论文; 《电力设备》2018年第7期论文;