摘要：我国目前大力提倡节能减排，减少能源浪费，促进可持续发展。作为电力供应的主体，火力发电厂在运行过程中难免会产生一定浪费，因此在对火力发电厂热工自动化设计中应该切实贯彻节能减排思想，缓解我国目前能源紧张的问题。本文对在火力发电厂热工自动化设计时如何贯彻落实节能减排思想进行浅要分析，希望能为同行提供一点帮助。
关键词：火电厂；热工；设计；节能减排
一、火电厂热工自动化的内容
热力生产中不通过人工参与，利用自动控制的装置来完成，这就是火电厂热工自动化。随着电力事业的不断发展，发电组机组中的容量也在不断扩增，在火电机组运行中的热工自动化也显的愈来愈重要。因此火电厂热工自动化在设计的时候，要将电力系统中的安全和适用性进行全面的考虑。
火电厂中的各种电力设备长期处在恶劣的条件下运行，然而热工自动化系统能够对这些电力系统进行自动的保护和检测，确保它们能够在高温、高压的条件下安全高效地运行。一旦有系统出现了故障，热工自动化系统可以自动启动报警系统，并且对其进行控制。自动控制的过程中，使用了各种控制理论和信息技术，在电力生产中实现智能化。火电厂热工自动化的主要目的就是降低电力系统的成本、消耗，为经营单位提供高质量、高生产的运营。
（1）火电厂热工自动化中的保护系统，是在电力生产系统运行的过程中使用自动化装置对其进行保护。如果有设备发生故障或者事故，自动状态会立即自动采取措施进行防护，保证系统的安全性。火电厂自动化保护控制系统中，需要设定规范的参数，一旦参数与设定的不符合的时候，自动装置就会自动的将保护自动启动。
（2）火电厂热工自动化中的自动检测系统，主要是由模拟量测仪表、图像显示和报警装置等组成的自动检测设备。温度、压力、流量、电压、电流、功率、气体成分和汽水品质这些都热工的参数，可以用火电厂热工自动化中的自动检测来获得，这些数据可以用来对热工自动化机组出现的故障进行分析。火电厂热功化自动检测的装置提供的参数是对装置进行自动调整的依据，也是判断火电厂机组运行状况的参考数据。
（3）火电厂热工自动化中的自动控制系统，是保证火电机组中的自动化机组安全正常运行，有效的利用自动调节和控制的措施，可以自动控制机组能够适应外部的环境。在自动化系统中有故障出现的时候，能够针对故障采取相对应的自动保护功能。因此火电厂热工自动化中的自动控制系统的程序设计是很复杂的。
（4）火电厂热工自动化中的顺序控制系统，需要根据电力生产设备的实际运行情况来进行决定。顺序控制系统中使用的装置中识别控制流程的功能是必须具备的，这样才能实现自动化顺序控制的逻辑判断能力，对运行中的设备进行连锁的保护。
二、优化热力系统的设计
1、采用优化控制软件
据研究结果表明，若过热器出口温度选用神经网络模型的串级预测控制，其调节速度较常规串级控制阶跃响应快2倍，超调量约占常规串级控制阶跃响应的3/10。大量实践也证实，选用基于先进算法的控制软件（如非线型协调、模糊算法、遗传算法、神经网络等）对改善火电厂CFB锅炉的热力系统的非线型、大时延、多输入多输出及多重耦合等控制回路调节特性具有十分显著的作用，同时通过改进常规比例-积分-微分控制器的控制设计，可提高火电机组运行的经济性，进而实现机组效率的提高、耗煤量的降低、污染物排放量的减少。因此在电厂设计期，应考虑引入先进设计理念，把先进算法的控制软件加入到控制系统中，以便后续的调试、运行期能尽量发挥出最大作用。
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2、实行机组负荷经济分配
以前火电机组控制系统设计中自动发电控制要求是电网调度控制各台单位机组的直接目标负荷，其主要采用硬接线方式把电厂端的机组DCS及远程终端连接起来实现控制，这种方式主要是保证电网和电厂的安全可靠运行，对于电厂的节能减排效果并不明显。随着竞价上网及厂网分开新营运模式的施行，电网调度的自动发电控制指令应为某个独立发电公司的实时负荷指令，其主要采用方式是电厂经济负荷分配落实到各台机组，从而自动发电控制与火力发电机组的经济运行彼此连接，进而体现出电网营运的经济性。负荷经济分配通常被配置到厂级监控信息系统（SIS），即以计算单元机组实时性能及应用耗差分析结果为手段获取机组负荷的特性实时曲线及鉴别负荷经济分配的实时效果。在设计初期把厂级监控系统（SIS）和管理信息系统（MIS）的通用功能优化结合起来，设计一套综合系统既有厂级监控系统（SIS）的功能，又有管理信息系统（MIS）的功能。这样既能节省电厂的初始投资，又能满足调度的需要，以及电厂的日常信息管理功能。从源头上更好地控制能耗和排放指标。
三、节能减排新技术
3.1 等离子点火技术
等离子点火技术因其具有较好的环保特性以及技术优越性，因此在我国火力发电厂具有十分广泛的应用。一般来说，煤炭质量的好坏对点火系统会产生直接影响，较好的煤炭容易点火，而贫煤、褐煤和烟煤等相对劣质的煤炭不容易点火。等离子点火技术利用等离子发生器可以有效实现点火，等离子发生器的功率随时可以调节，无论是贫煤、褐煤还是烟煤，利用等离子点火技术都可以被很轻松点燃。因此，等离子点火技术可以有效提高火电厂的运行效率，提高煤炭的利用效率，减少浪费，有利于节能减排。等离子点火系统采用具有耐高温、易导电、不易被氧化的高性能合金材料，该材料便于更换，方便维护，因此可以有效节约费用，有利于企业的经济效益。
3.2 脱硫、脱硝技术
烟气石灰石湿法脱硫在我国火力发电厂具有十分广泛的应用，然而该脱硫技术存在一定局限性。从节能减排的角度考虑，脱硫系统和火力发电厂控制系统的联系不够密切，如果不能实现人工实时控制，二者之间就不能实现实时的信息交互，不利于对火电厂的总体控制，也不利于对有害排放物的脱硫。火力发电厂产生的污染物除了含硫较高外，很多污染物也含有较高的硝元素，对环境造成一定污染。因此，火力发电厂应该采用先进的脱硫、脱硝技术，加强对污染物的治理，这样才能有效促进节能减排，减少环境污染。目前来说，尿素法对于火力发电厂污染物脱硝具有明显的作用，应该大力推荐此法在节能减排中的运用。
3.3 变频控制技术
变频控制技术可以对电厂运行设备的频率进行有效控制，从而优化资源配置，促进节能减排。由此可见，变频控制技术可以有效降低火力发电厂的煤炭资源消耗，从而保障电厂的经济运行，促进节能减排。变频控制技术的另一大优势在于可以有效促进火电厂的稳定运行，火电厂电力发电是一项复杂的过程，需要各个环节设备的密切配合，而变频控制技术可以有效提高电厂辅机的数字化水平和控制精度，因而对发电过程实现有效的控制。变频控制技术可以根据电厂的实际情况，对电厂辅机的状态进行调整，从而保障火力发电厂的安全稳定运行，从而有利于实现节能减排。
结语
总而言之，电厂热工自动化水平对于电厂的生存和发展有着重要的意义，对于电场热工自动化技术还有很大的研究空间。电厂高度重视电厂热工自动化技术问题的基础上，不断提高和完善电场热工自动化水平，采取先进的电厂热工自动化技术与设备，并针对其中产生耗能的因素的进行分析，及时作出应对措施，确保系统工作可以顺利开展，从而促进电厂热工自动技术长期稳定可持续的发展。
参考文献：
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论文作者:栾传英,胡家宁
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/11
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