潘竟虎
（国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 新疆哈密 839000）
摘要：十八大以来，绿色发展成为我国经济发展的主旋律，节能减排受到了各行各业的高度重视，企业环保责任意识不断加强，火力发电厂更是节能的重点对象，分析规划、设计、管理、运行、设备优化的诸多环节，尽可能多的使火电厂在运行过程中消耗能量最少，其中仪表和控制系统和其有着密切的关联性，而仪表和控制系统则是热工自动化设计。本文主要针对节能减排技术在热工自动化设计中的应用分析，并提出一些解决方法。
关键词：节能减排；热工自动化；火电厂
近年来，随着我国经济的不断发展及人们环保意识的不断加强，保护环境、节约资源成为当下发展最为关注的民生问题。而各行各业尤其是火电厂的运行管理受到了各种环境指标的约束，但对电能的高度需求使得对于火电机组的运行与管理显得尤为重要。热工自动化技术具有安全性高、可靠性强、经济适用等特点，成为火电机组发展应用的重点，因此，热工自动化设计中节能减排问题的研究深入推进。
一、火电厂热工自动化系统发展概况
（一）热工自动化系统的功能分析
热工自动化系统的设计主要是对火电厂生产工艺流程中需要配置的仪表及自动化控制设备等进行全面管理，这样火电机组在运行监测、控制、警报、保护等一系列功能得以实现的综合控制系统。其功能主要体现在以下几个方面：一是负责火电机组运行设备状态及参数的检测等功能的数据采集及处理系统，包括生产工艺报警，收集电力产品性能指标，这样机组工作人员在读取数据时的准确性大大提高；二是调节功能，是指模拟量调节系统，火电机组的运行要求主要通过这一系统实现，它是人工自动化技术的核心模块，实现了主汽温度调节、水位控制、给煤量、风量调节等一系列功能；三是顺序控制功能，主要使辅机与设备间启停顺序、联锁的控制正常，而在人工自动化系统的运行环境中，启停的正常运转，大大增强了机组运行的稳定性、安全性，同时降低了机组管理人员的劳动强度；四是安全监视保护功能，锅炉设备的安全运行是至关重要的，这一系统包括燃烧器控制系统及燃烧安全管理系统，实现了火电机组锅炉点火、安全保护等一系列功能；五是汽机保护功能，主要通过PLC实现了对运行设备的安全保障，并通过建立的网络通信系统对汽机进行远程监控，大大提高了工作效率。
（二）热工自动化系统的特点
1.硬件积木化。由于采用积木化硬件组装结构的形式，通过在系统中增加或减少单元模块来实现所选择的功能，对整体系统不会造成干扰。
2.软件模块化。由于系统设计考虑用户需求因此提供了大量的软件模块，使得软件开发的工作量大大降低。
3.通信网络的通用性。由于具有多台计算机，其搭建的通信网络通过数据传输实现了各模块的协调沟通、资源共享。
4.整体性能的可靠性较高。通过引入自诊断功能、抗干扰技术、冗余技术等，使得系统组件性能提升，自动化控制越来越成熟。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（三）热工自动化系统的发展现状
每个系统的建立都是经历了初始的摸索阶段，随着后期的使用不断健全完善，使得系统功能越来越强大，越来越成熟，火电厂热工自动化系统亦是如此。主要经历了控制发展到集中控制阶段，直到计算机控制阶段，最后达到了目前广泛应用的分散型系统。随着信息技术的不断发展，热工自动化系统不断更新提升，主控与副控相结合的应用模式成为热工自动化系统的发展趋势，当然信息化的不断推进，逐步升级的热工自动化系统更加完善，功能不断增多，使得火电厂发电效率大大提升，成本不断降低。如今，为了跟上低碳经济、绿色经济的时代步伐，节能减排将成为未来火电厂可持续发展的重点，先进的智能化控制技术必然将得到广泛应用。
二、火电厂热工自动化设计中的节能减排策略
热工自动化系统在实现节能减排任务的过程中，应充分考虑系统的经济性运行、设备的安全性能、节能减排技术的科学性、节能损耗等多方面因素分析。
（一）加强电力设备的安全性控制
开展节能减排设计的前提是充分保证火电机组的安全运行，安全生产是最重要的，而且是保障机组的长周期安全运行，因为设备故障停机后若重新点火将消耗更多的资源。进一步提升热工自动化系统的机组连锁保护逻辑设计，会缩短设备故障的停机时间，从而使电力设备长期安全运行，这就要求在逻辑设计部分注意超驰控制、辅机故障、燃烧器管理等环节的节能性。另外，机组设备的日常监测与故障诊断工作需进一步引起重视，在设计过程中通过增加设备监测点，强化对设备运行状况的实时监测，制定科学实际的检修计划，不断提高火电厂的经济效益和社会效益，进一步深入推进节能减排。
（二）优化电力系统的经济性运行
进一步提升热工自动化系统软件的质量，通过完善的调查、评审、试用后进行选择最优的控制软件，对于分散系统软件更应当采用多种科学试验方法进行选择。健全完善火电机组经济评价指标体系，构筑性能优化数据库，通过科学研究分析进一步提高机组的经济适用性。
（三）提升节能减排技术的可靠性
健全的技术支撑体系建设对于推动火电厂节能减排的实现具有重要的意义。当机组启动处于低负荷运行时，通过提高等离子点火及微油点火的安全功能，会进一步节约燃油。在脱硫系统中加强脱硫浆液制备、废水处理、浆液循环等环节的设计，推动电厂内部资源循环利用。对于大型辅机的变频控制技术使用，注重超前编制相关技术规范条例，从而使技术利用更科学合理。火电机组的监视、检测通过及时获取分析主蒸汽流量数据，使设备运行不断得到优化。
（四）加快节能减排检测设备的创新
创新才能不断推进社会和企业的进步，当下，全国上下都在大力实施创新发展战略，对于节能减排检测设备的创新应加强研究尝试，可以从每个环节都加强创新应用。一是蒸汽管道疏水袋的介质排放时总是难以控制，若利用快速热电偶检测疏水袋的温度，则可以使控制更精确，设备成本费用进一步降低；二是阀门或管道超声波检漏，通过加大对疏水阀等管道控制阀安装超声波检测仪的使用力度，可以事半功倍；三是为了及时发现安全隐患加强安全检测仪表的安装；四是通过使用自动温控器来替代传统温度控制的方式；五是通过控制锅炉火焰中心位置来不断改变风煤比，达到降低燃煤损耗的效果；六是无线传感网络的创新；七是火电厂工业废水中重金属含量的检测，可使用在线监测仪表，通过设置相应的重金属元素，达到实时检测的目的。
结语：
热工自动化系统功能齐全，每个系统在设计优化过程中都应将绿色发展的理念贯穿其中，将节能减排技术应用其中，要实现火电厂热工自动化设计中节能减排的任务，应该着重从加强电力设备的安全性能、优化热力系统的运行组织、运用先进节能减排技术、加快节能减排检测设备创新等多个方面进行。这样，才能使火电厂运行效率提高，更加环保，从而对社会做出应有的贡献。
参考文献：
[1]李素芳，沈胜强.机组经济运行的负荷优化分配方法研究[J].热科学与技术，2004（12）：293-296.
[2]张俊娇.智能控制优化理论在火电厂监控信息系统中的应用研究[D]. 南京：东南大学，2005.
[3] 姚少勇，王金良. 锅炉等离子点火与气化微油点火技术的安全性分析[J].河北电力技术，2008，2（4）：28-30.
论文作者:潘竟虎
论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期
论文发表时间:2016/7/19
标签：火电厂论文; 节能论文; 机组论文; 热工论文; 自动化系统论文; 火电论文; 技术论文; 《电力设备》2016年第8期论文;