摘要：文章介绍热工优化控制在目前火电厂中的影响现状，分析在火电厂中应用热工控制系统的作用，并介绍进行热工优化控制之后的节能效果，以供参考。
关键词：热工优化控制；火电厂；节能
1引言
在我国社会快速发展的同时，社会用电负荷也在急剧增长，给发电企业带来加大的电能生产和供应压力。目前我国主要的发电形式为火力发电，但是在火力发电尤其是燃煤火力发电过程中，不仅会消耗大量的煤炭等不可再生资源，而且容易导致严重的环境污染和生态环境破坏等问题。在目前全球资源危机和环境恶化的形势下，我国也针对火电企业提出了较高的节能降耗要求来满足我国提出的可持续发展的战略要求。为了满足上述节能减排的环保要求，就需要在火电厂中进行热工优化控制来起到节能的作用并实现节能减排的目的。
2热工优化控制概述
目前我国的燃煤火力发电厂主要存在的能耗和污染方面的问题就是由于具有较低的发电率，因此在目前发电量不断增加的同时，使得煤炭等资源的消耗量在不断增加。而由于火电厂运行中的发电机组的负荷率、锅炉效率、机组补水率、主汽压力、主汽温度等因素都会对火电厂的发电率产生影响。而目前普遍采用的节能降耗方法就是对通过分散控制系统来实现对上述这些影响因素的控制。但是在目前电力企业的规模在不断扩大以及装机容量和机组参数也在随之增加的同时，传统的分散控制系统已经无法满足目前现代化电厂的发展和节能减排运行需求。而且在目前不断有新的计算机信息技术、控制技术等先进技术的应用下，也在推动火电厂的控制系统开始向自动化系统方向发展。在此自动化的控制系统中，则可以实现按照热力学定律来对火电厂运行中温度、压力等参数的自动化调节来满足不断提高的节能减排的要求。
3热工控制系统在火电厂节能降耗工作中的作用
3.1在降低锅炉能耗中的作用
在火电厂锅炉系统运行中，影响其整体运行效率的主要因素就是排烟热损失问题。而排烟热损失的主要指标就是排烟温度和排烟氧量。导致锅炉系统运行中排烟热损失中较高的排烟温度以及排烟氧量的的主要原因就是锅炉的不完全燃烧，而且还会导致煤炭能耗的增加。此外，主蒸汽和再热蒸汽的温度和压力也会对汽轮机的热力学效率造成影响，而且汽轮机的调门运行方式也会对回热系统的效率和节流损失造成影响。
3.2在火电厂机组节能减排中的作用
热工控制系统对机组节能减排的作用主要表现在以下几个方面：一是可以实现送风控制。这主要表现在通过热工控制系统可以实现对送风量的控制，将此数值保持在一个最佳的数值上，来确保锅炉排烟热损失和机械不完全燃烧损失之和的最小化。这主要是由于火电厂机组运行中的送风量会对风煤比造成直接影响而改变锅炉内的空气。因此通过上述方式来对机组负荷和锅炉中的氧量进行优化，可以实现锅炉燃烧效率的提升。二是对磨煤机的温度进行控制。通常在锅炉运行中需要对磨煤机的出口温度进行控制来确保其正常运行。而主要的控制方式就是在此位置进行一定比例的冷风的添加来对流经空顶器的风量进行减少。而通过热工控制系统则可以实现对此位置温度的自动控制，实现磨煤机出口温度的适当提升来实现锅炉燃烧效率的提升。此外，由于磨煤机运行中如果所采用的风粉配比曲线和设计值之间出现了偏差问题就会改变磨煤机的出口温度。这就会导致在较低的送风量下会通过热工控制系统来提高排烟温度，并且根据机组运行实际负荷来进行磨煤机一次风量的设计，在设计之后就可以通过对参数的合理设置来对锅炉的排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失进行减少，实现对锅炉能耗的降低。三是对主蒸汽压力的控制。在火电厂机组运行中燃烧具有不同燃烧效率的煤种也会影响锅炉的燃烧效率。这就可以通过热工控制系统来对机组的运行参数进行调整来对滑压参数运行区域内的阀门开度进行确定，在此基础上实现对主汽压力和高压调节阀门的优化，实现机组的经济运行。四是对主汽温度进行控制。由于在机组运行中出现较高的主汽温度时会导致机组负荷的增加而对发电设备的使用寿命造成影响，甚至还会导致爆管事故的发生。而通过热工控制系统则可以实现对主汽温度的优化来将其控制在稳定的范围之内，实现机组运行效率的提升。
4热工优化控制在火电厂节能中的应用效果分析
经过在不同火电厂中的大量实践可知，针对目前我国大部分火电机组，在主蒸汽温度降低1℃时会提高汽轮机组的消耗量大概0.032%左右。而且主蒸汽温度对汽轮机能耗的影响会随着发电机组容量的增加而增大。这就需要在目前发电机组容量都在普遍增加的同时，需要适当提高主蒸汽温度和再热蒸汽温度。以某火电厂600MW发电机组为例，对其主蒸汽温度和再热蒸汽温度进行优化前后对机组运行经济性能的影响进行分析，如表4.1和4.2所示。
表4.1 发电机组气温优化前后一年平均值温度变化以及对机组经济性能的影响
从表4.1和4.2中可知，在对此机组的主、再热蒸汽温度进行优化之后，所达到的效果是机组能耗降低了0.14%，发电机组效率提高了0.141%，发电耗煤量降低了0.418kJ/(kw•h)-1，表现出现显著的节能效果。
5结语
在目前越来越多的先进技术应用在电力系统以及电力企业中，并推动电力系统向自动化和智能化方向发展的同时，为了实现燃煤效率和发电效率的提升、发电机耗煤量的下降，就需要在其中对热工控制系统进行应用来满足火电厂节能减排的要求。
参考文献
[1]黄前飞. 热工优化控制在火电厂节能中的应用效果分析[J]. 现代制造技术与装备, 2017(5):79-79.
[2]张立本. 热工优化控制在火电厂节能中的应用[J]. 通信电源技术, 2018, 35(2).
论文作者:陈天琪
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/11
标签：火电厂论文; 机组论文; 温度论文; 热工论文; 锅炉论文; 控制系统论文; 节能论文; 《电力设备》2019年第3期论文;