摘要：众所周知，电能是我国主要的能源之一，各种机械设备的运转和家用电器的使用都离不开电能，火电厂作为电力生产和输送的主要场所，能够提供充足的电能，保证人们生产和生活的连续性和稳定性。然而在火电机组运行过程中各个结构上会产生大量的能耗，热损失现象十分严重，供电效率普遍偏低，对火电厂的发展造成了一定的阻碍。为了解决火电机组的能耗问题，可以从热工自动控制系统入手，采取行之有效的节能降耗措施，减少因能耗问题引起的经济损失，以达到节约电力生产成本，扩大火电厂经济效益和社会效益的根本目标。
关键词：热工自动控制系统；火电机组；节能降耗
1 我国火电厂热工自动化系统发展情况
1.1火电厂热工自动化的主要系统
第一，数据采集处理信息系统。火电厂数据采集信息系统主要负责收集火电厂机组运行后的相关参数及设备状态的检测数据，在收集到火电厂产品的性能指标后，全面筛查，为火电厂机组操作人员提供更加高效的数据信息，从而达到提升火电厂数据采集信息准确性的目的。第二，调节系统。调节系统主要是实现主汽温度调节、引风量调节等功能，火电厂调节系统也是人工自动化技术的关键核心。第三，火电厂顺序控制系统。这一控制系统是负责所有火电厂辅机和设备启停顺序的控制。根据火电厂机组运行的实际状态，实时转换电厂设备的真实启停状态，进而保证机组运行的安全性。在现阶段的火电厂热工自动化系统中，火电厂变频器的使用范围逐渐扩大。在热工自动化设计中，设计人员要根据火电厂的实际网络运行状况，创建较为先进的通信网络系统，实现电厂各个区域信息之间的有效传输。在信息传输过程中，通信网络系统分为低速通信、中速通信和高速通信三个层面。
1.2火电厂热工自动化系统特点分析
我国火电厂热工自动化设计采用的是多层化结构，每层与每层之间的操作对象及相对应的功能模块都存在很大的差异，因此，热工自动化系统有其专门的软件控制。一般高层的热工自动化系统都是从控制软件包的自动控制角度入手，对中层和底层软件系统进行综合管理。在火电厂运行过程中，设计人员要创建一个以火电厂运行数据处理为中心的信息管理系统，通过数据采集处理等模块，实现机组的自动化控制。软件平台与硬件配置之间的差异还是很大的，因此热工自动化系统具备以下几个特点:第一，硬件积木化特点。对自动化系统功能模块的选择一般是在系统中甄选模块，这种做法对火电厂人工自动化系统的整体性不会造成太大影响。第二，软件模块化特点。火电厂热工自动化系统为广大用户提供了大量的软件模块，这些软件模块具备实用性，可减少软件实际开发中的工作量，减轻工作人员的负担，大幅度提升整体工作效率。
1.3热工自动化系统发展现状
火电厂热工自动化技术的发展主要经历了四个阶段，分别是就地控制、集中控制、计算机控制和分散型系统。在上述阶段中，分散型系统主要由交换设备、操作技巧等部分构成，具有分散控制、集中管理的特点。随着高新技术的不断融入，分散型系统可以直接控制比较复杂的电力生产过程，可以有效适应不同技术人员的操作需求，供火电厂工作人员各自操作。随着我国自动化技术的不断发展，主控与副控一体化成为了热工自动化系统发展的主要趋势，也加快了火电厂的信息化建设，不仅有效降低了火电厂的发电成本，还满足了低碳经济发展需求。未来，热工自动化系统的节能减排技术必定会成为我国火电厂设备更新的主要发展方向。
2 火电机组能耗的影响因素分析
2.1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。
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2.2汽轮机的能耗指标分析
根据上文的分析可知，汽轮机的能耗指标为汽轮机的效率，主要包含热端效率、冷端效率和回热效率，影响参数为主汽压力参数、再热汽参数、真空度参数等。汽轮机的冷端效率占据主导地位，要想降低汽轮机能耗，就要从提高冷端效率入手，例如调节冷端设备参数，提高设备的运行效率。值得注意的是，在调节设备参数时要将汽轮机当作一个完整的系统，不能仅仅调节某一部件的运行参数，这会对其他端口的运行造成不利影响，而是要综合考虑汽轮机的整体运行情况，对所有相关部件进行调节，这样才能取得最为显著的效果，促进汽轮机运行效率的全面提升。
2.3厂用电指标的分析
火电机组的厂用电指标指的是厂用电率，与用电设备的运行效率息息相关，如磨煤机、送风机、给水泵等。虽然厂用电率对于发电煤耗产生的影响微乎其微，但是对供电煤耗的影响却十分可观，如果不对厂用电指标加以控制，一旦其达到一个较高的数值，那么供电煤耗也会大幅度上升，这不利于火电厂节能降耗工作的顺利开展。为此，应加大厂用电指标控制力度，降低厂用电率，以减少供电煤耗。
3 热工自动控制系统在火电机组节能降耗中的应用
3.1对锅炉运行的煤耗影响分析
（1）对送风量的控制控制送风量的意义在于对负荷和氧质量分数加以调节，在实行自动控制之前要进行大量的试验，根据不同的煤量、负荷、氧质量分数绘制标准的曲线图，对图形加以完善和优化，直到热损失值最低为止，此时的曲线图代表着最佳风量，将其应用到热工自动控制系统中即可达到节能降耗的目的。（2）对出口温度的控制通常情况下，磨煤机出口温度过高或过低都会对锅炉运行产生负面效应，如果温度过高，容易引起散热损失增加，线路老化现象加快，甚至引发火灾事故；如果温度过低，容易产生堵煤情况，使得系统运行阻力增加，因燃烧不完全产生的热损失加大。所以磨煤机出口温度要控制在70℃以下，其控制的要点在于在制粉系统中掺入冷风，通过参考磨煤机的实际负荷与设计标准设置冷一次风量的控制参数，实现给煤量和送风量的自动调节。
3.2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。
4 结论
热工自动控制系统的应用显著提高了火电机组运行的安全性和稳定性，对于节能降耗工作的开展起到了十分积极的作用。火电厂应对火电机组的能耗问题进行科学、系统的分析，针对常见的能耗影响因素制定行之有效的管控策略，同时加强监督管理，促使热工自动控制系统真正的发挥实效，确保节能降耗工作真正的落到实处。
参考文献
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论文作者:郭姗姗
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/17
标签：火电厂论文; 机组论文; 热工论文; 火电论文; 节能降耗论文; 煤耗论文; 汽轮机论文; 《电力设备》2017年第19期论文;