摘要：在当前经济迅速发展的条件下，人们对电能的需求越来越大。随着新能源、新技术的投入使用，发电方式也呈现出多元化的发展趋势。在中国的发电结构中，火力发电是最为主要的一个部分。降低能耗不仅能促进节能减排技术的发展，还可降低企业运作成本，对提高企业经济效益具有一定的促进作用。叙述了当前火电厂能耗状况及节能减排技术应用的必要性，提出并分析了火电厂的节能减排技术应用措施。
关键词：火电厂；能耗；节能减排
引言
当前中国的电能结构中，火力发电仍是最为主要的一种方式。但中国火力发电的主要原料以煤炭为主，煤炭的能耗较大，对环境会造成一定的损害。在当前中国制定了可持续发展战略，以促进社会的更进一步发展，降低能耗是其中比较重要的一个环节。从火电厂本身的发展来看，降低能耗有利于节能减排技术的实施，可节约能源，可增加企业收益；从社会发展的角度来看，降低能耗有利于可持续发展战略的实施，促进社会的发展。
1、大型火电厂自动化发展历程
第一阶段: 1971 ～ 1977 年， 应用发展初期， 主要是通过专业的网络设备对控制系统、、电子油压式调送器( EHG) 等进行有效控制。第二阶段: 1978 ～ 1984 年， 第一代数字化发展阶段， 主要是通过对网络计算机的设备进行调整， 包括对数字化控制系统、数字式电液调速器、顺序控制器( SCS) 等的调整。第三阶段: 1984 ～ 1996 年， 第二代数字化发展阶段， 在这个阶段新添加了“监控岛”的概念， 每台计算机都有属于自己的监控体系， 不同的网络计算机不能进行通信联系， 因此这阶段的网络设备都是孤立的。第四阶段: 1996 年至今， 第三代数字化发展阶段， 这个阶段主要采用了开放式自动化系统， 不断完善电厂中供电设备的自动化系统， 主要包括 DCS、数序控制器等。
2、 火电厂能耗分析
2.1 脱硝装置能耗
当前，一些风烟系统受脱硝装置及脱硫装置影响，为了保证脱硫效果，往往需要扩容原风机或对风机增压才能解决，催化还原脱硝装置得到广泛应用。通常，火电发电设备中，会在省煤器与空气预热器间布置催化还原脱硝装置，以此提升整体效果与质量。为了加强效果，还需要在催化还原脱硝装置中安装两到三层催化剂，这样就能大大提升脱硝品质，确保净化。安装了以上设备后，当系统运行时，就会增加许多能耗，主要表现是催化剂导致风压损失、蒸汽吹灰和液氨加热形成了蒸汽消耗。
2.2 除尘装置能耗
在各种除尘装置中，电除尘效果较为优越，整体优势为效率高、处理气体量大、阻力小、极大减少风机动力水泵电能、适宜高温、可回收干灰，其综合优势非常明显，这也就是设置被广泛使用的根本原因，通过现代化设备的使用，大大提高了对污染物的治理效果，实现了火电发电减排目标。电除尘器有良好的运行效率，但是整体质量受放电极与收尘极电压大小的影响。在实际使用中，要确保最佳标准值，通过设定最佳标准值，确保电除尘效果，使粉尘、温度、湿度、电阻等得到控制，电除尘器能耗主要受到电极间距、电极型式、电压波形、电极灰尘影响，需要在实际运行中全面进行控制，避免出现能源浪费与损失。
2.3 脱硫装置能耗
当前，根据环保形态要求，我国出台了一系列法律规定，各家火电厂所使用的方法需要满足标准规范要求，才能达到指标要求。一些火电厂采用石灰石——石膏湿法脱硫方法，虽然取得了一定的效果，但是在进行脱硫过程中，无端增加了多余的电耗。影响电耗原因较复杂，一是脱硫装置系统存在一定的阻力。在设置中脱硫装置系统存在三个主要的阻力，烟道阻力、吸收塔阻力、除雾器阻力，三个阻力均会导致电能损耗，加重了脱硫装置压力，增加了能耗总量；二是 GGH 存在一定程度的堵塞。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果出现堵塞，不但会影响到整体效果，还会导致脱硫装置运行安全问题，使运行不够稳定，增加了运行的负担。GGH 压差与时间呈正比，也就是说时间越长 GGH 压差就会越高，只有全面采用关小或者增压风机动叶方式，才能发挥脱硫装置效果，实现良好科学运行；三是除雾器结垢问题。运行过程中往往会出现结垢现象，如果过多则会导致管道的堵塞，直接造成运行压力，增大旋转阻力。
3、自动化技术在火电厂节能减排中的应用
3.1 实现综合过程自动化系统一体化
过程自动化系统是一个比较复杂的综合体系， 该系统是由众多的结构层以及相关部件组成， 例如过程控制层、制造命令层、整体规划层等组合而成。在电厂正常的运行过程中，还需要运用先进的设备以及科学的管理手段， 同时结合现代自动化体系， 来尽最大可能的提高电厂运行效率， 进而在一定程度上节省能源的消耗。近些年来， 致力于研究电厂自动化技术的专家学者越来越多， 例如有个著名学者提出: 面向“三高”治理控制装置和专用系统。在一些能源消耗量较大的行业里， 例如冶金、造纸、建材等行业， 这些行业对当前的生态环境影响也比较大，在这些耗能量较大的行业中实施节能减排就显得尤为重要，因为节能减排不仅能节省大量的能源， 还大大减少了对生态环境的污染和破坏。一般而言， 节能减排体系主要包括用以降耗、减排、治污等方面的装备设置， 是高科技自动化方面的内容， 主要包括: 节能、减排、环保等方面的技术、特定装置设备的检测技术、最新的耗量控制技术等。
3.2 生产自动化与管理信息化相结合
在电厂的节能减排运行过程中， 自动化技术的发展应用扮演着至关重要的作用， 它包含的内容也比较多， 主要有软件、硬件， 系统等组成。自动化技术主要是指在电厂供电过程中， 能够对相关过程进行检测、控制、调整、从而达到减少耗量、保护环境， 促进我国能源经济绿色发展的技术手段。随着现代化信息技术的不断发展， 应用于工业领域的技术设备越来越多， 例如最近比较流行的传感器、网络计算机设备、存储系统等， 这些设备之间的相互配合， 进一步推进了我国工业技术的发展进步。近些年来， 我国的电子信息、自动化技术在快速地发展，离世界前沿技术水平的差距正在逐步缩小。在我国的自动化信息技术发展过程中， 也存在着一些问题， 例如过于重视对科学技术的研究探讨， 却忽视了对电力相关产业的科学化管理，因此造成了我国工业领域中科学技术控制技术与科学管理手段的不平衡。这种不平衡性在工业领域里主要表现为: 自动化信息技术过于先进， 而其中运用的管理方式和手段比较后，因此导致两者不能有效连接， 这会影响电厂的运行效率， 要想解决这个问题， 就需要把“技术”与“管理方式”放在同等重要的位置， 将自动化与信息化结合。
3.3 大力开发“节能自动化”产品和技术为了达到这个目标可以从以下几个方面进行实施:( 1) 可以总结自己以往的发展经验， 同时借鉴国内外优秀的技术， 例如美国在自动化技术这一块发展的势头比较猛，我们可以借鉴美国的节电技术;( 2) 可以通过利用计算机进行控制， 同时利用电子追踪技术、安全防护技术等， 在特定的情况下可以调整发电机的电压和电率， 不断的提高电机的运行效率， 从而达到节省资源的目的;( 3) ABB 节能技术。可以提高发电机的转速， 节省一定的能源消耗;( 4) AFE 技术。在 AFE 技术的基础上结合 TIA 驱动技术综合运用。
结束语
中国当前主要通过火力发电厂来提供电能，而随着工业制造领域的迅速发展，对电能的需求越来越大。但中国的火电厂主要利用煤炭进行发电工作，需消耗大量能源，会对环境造成较大的损害。对此，需采取相应措施来促进节能减排技术在火电厂中的应用，降低火电厂能耗，减少对环境的污染。
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论文作者:谢利安,寇国栋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/20
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