摘要：我国发电技术已经取得巨大进步，处于国际先进地位。现阶段我国发电产业取得巨大发展，电能是支撑我国经济社会发展的重要能源，但是目前全球电力行业发展都面临着发电过程中能耗过大的技术瓶颈制约。所以，通过科学方法降低电厂能耗迫在眉睫。目前使用比较广泛的方法是进行热控的自动控制。本文阐述了热控自动控制在节能降耗工作中的重要作用，对热控系统的降耗指标进行了分析。
关键词：电厂锅炉；热控；300MW；降耗
热控自动控制在电厂中的使用虽然很普遍，但是只是作为辅助的控制系统使用。通过分析热控自动控制在降耗方面的使用效果可知，热控技术在电厂发电过程中能够通过对锅炉和汽轮机使用过程中的控制实现整个系统的降耗。热控专业的技术人才需要加强对热控技术在工业降耗方面使用上的研究，利用科学技术实现工业的可持续发展。
一、概述
能源问题已经成为制约发电企业发展的主要问题，各电厂越来越重视节能降耗工作。其中供电标准煤耗是发电企业最重要的节能指标。供电煤耗是一个综合指标，一方面反映机组的实际运行水平，另一方面也反映综合管理水平。供电煤耗受多种因素的影响，比如：机组负荷率、厂用电率、锅炉效率、主汽压力、主汽温度、再热器温度、真空度、给水温度、机组补水率、再热减温水量等，这些参数的变化对供电煤耗的影响效果大小各异，其中煤种的变化和机组发电负荷率的高低对供电煤耗产生的影响是最重要的。所以，应采取合理的控制措施加以控制调整，但是，热控自动控制系统在节能减排中的重要作用却一直未得以重视。虽然，自动控制系统投入率已经纳入各种机组考核指标，可在各种参数的合理设定、各系统之间的相互协调、给煤量的精确计量等方面做得还很不够。
二、热控自动控制在锅炉降耗中的作用
1、控制送风量降耗。送风量的大小关系着锅炉内过量空气系数α的大小。当送风量过大或者过小的时候，就会造成数值波动。为了保障锅炉排烟和不完全燃烧造成的热损失最小，需要提供最合适的送风量。通过热控自动控制系统中的氧量控制系统，对氧量和负荷对应的理论曲线进行优化，
2、控制氧量降耗。氧量的大小通过影响煤炭的燃烧程度直接影响煤炭的使用效率。因此需要安装氧量测量装置，测点最佳位置是炉膛出口。在使用中通过现场使用情况绘制氧量随运行负荷变化产生变化的曲线，根据曲线确定最佳氧量。然后利用热控系统对氧量进行检测，根据负荷进行调整，保障煤炭燃烧率，避免能源损耗。
3、控制一次风量降耗。根据现在的研究成果可知，进入锅炉内的风量应该分为经过预热的风和一部分冷风混合。因此在一次风量的供应中，在注意暖风与冷风的比例。如果冷风比例过大，就会增高锅炉排烟的温度，导致热量损耗。可以通过热控自动控制系统对一次风量中暖风和冷风的比例进行调节，同时控制整体的风量供给，保持风量供给与煤炭供给的最佳配合。采用以上措施，安装相应的自动化设备并进行正确的参数设置，可以通过降低锅炉的排烟温度、增加锅炉内的化学燃烧程度以及机械燃烧程度来减少热量的损失，从而实现对发电过程的降耗。
三、热控自动系统在汽轮机运行的降耗分析
1、对汽机能耗指标的影响分析
对于300MW亚临界机组和超临界机组主汽压力每变化1MPa分别影响煤耗0.33～1.4g/（kW.h）；主汽温度每变化10℃分别影响煤耗0.66～1.05g/（kW.h）；再热汽温度每变化10℃分别影响煤耗0.76～0.8g/（kW•h）[2]。采用顺序阀调节可以降低节流，提高汽轮机的效率，有研究表明，采用调试良好的顺序阀控制方式比单阀控制方式可以节约5～8g/（kW•h）[2]。为降低能耗，机组进入正常运行以后都应采用顺序阀控制方式。
2、热控自动系统在机侧降耗中的作用
（1）DEH系统的阀门控制方式降低机组煤耗。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第一种方式（中山火力发电有限公司目前顺序阀）就是CV1、CV2-CV3-CV4，即CV1、CV2随着负荷的增加同时开启，开到位后再开启CV3，CV3开到位后再开启CV4。第二种方式是CV1、CV2、CV3-CV4，即CV1、CV2、CV3随着负荷的增加同时开启，开到位后再开启CV4，300MW亚临界机组采用该方式。300MW亚临界机组由单阀方式改为第一种顺序阀方式运行，节能效果达到3～4g/（kW•h）。为使阀门流量特性更好响应负荷要求，降低供电煤耗，可优化顺序阀阀门开启顺序和阀门流量曲线，具体办法如下：在机组现有控制的基础上改进，进行汽轮机顺序阀调节方式的阀门流量特性试验，测算出汽轮机的实际阀门流量特性，对DEH系统组态设计的阀门流量特性函数进行合理修改，减少节流损失，提高负荷控制精度。对机组调门进行配汽方式改变后，进行阀门流量特性优化试验，采用先开2个调门，再依次开启剩下的2个调门。但该配汽方式需要汽轮机厂家的认可，且应充分考虑机组运行的安全性。
（2）主汽压力自动对机组煤耗影响分析。通常，机组在负荷较低、煤质较差时，主汽压力波动较大，影响机组带负荷能力，也影响机组自动滑压运行的投入。机组采用滑压运行方式时，主汽压力的滑压设定值较理论值偏小。所以，在机组滑压运行时，对协调控制策略和参数进行精细的调整，合理确定滑参数运行区域的阀门开度和方式，优化主汽压力与高压调节汽阀开度，便可极大地提高机组运行的经济性。
（3）控制主汽温度自动降低机组煤耗。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。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，影响机组节能降耗。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。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，如果平均主汽温度提高4℃，煤耗可以降低0.4g/（kW•h）左右。
（4）控制再热汽温自动降低机组煤耗。再热汽温的调整特性不是很好，主要是燃烧器摆角无法投自动。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1t/h，机组供电煤耗将升高0.2g/（kW•h）[2]左右。另外，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。
（5）控制回热系统加热器组端差降低煤耗。加热器组端差指的是热力系统中的“三高四低一除氧”八个加热器的端差。影响加热器组端差的主要是加热器水位，水位如果增高，将导致疏水温度降低，加热器端差降低；反之，加热器汽侧水位过低，将导致疏水温度升高，加热器端差增大。加强回热系统的水位调整，减少加热器端差。对高加、低加的水位测量设备进行全面的检查，保证水位测量方法科学、测量的基准统一，确保DCS系统高加、低加水位信号准确。优化高加、低加水位自动调节品质，合理设定高加、低加水位，能减少加热器端差，中山火力发电达到节能效果。
2、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。
我国的发电技术虽然比较先进，但是由于重视程度不够，对于能源消耗的控制技术不如发达国家先进。所以，要想进一步提高我国的发电技术，需要对降耗技术进行深入的研究。热控自动控制技术可以协调发电过程中各个系统的工作，通过综合的协调配合可以减少发电过程中煤炭的损耗，进行合理的煤炭供给，对于降低发电能耗有显著的效果。
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[4]焦庆丰,李麟章.浅谈火电厂热工自动化设计中节能减排分析[J]. 江苏电机工程， 2014.
论文作者:周铁鹏
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：机组论文; 煤耗论文; 温度论文; 负荷论文; 加热器论文; 降耗论文; 方式论文; 《电力设备》2018年第2期论文;