摘要：节能减排是我国基本国策， 而火电厂则是开展节能减排工作的主要对象之一，不仅涉及到生产，还与规划、设计、管理等息息相关，其中热工自动化设计，即为仪表与控制系统等内容也和节能减排有着密切的关联， 可作为实现节能减排目标的着手点与突破口。鉴于此，本文就火电厂热工自动化设计中节能减排分析展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：火电厂；热工自动化设计；燃料管理智能化；节能减排
作为能源消耗和能源供应工作的火力热电厂，进行节能减排的工作具有重大意义。可以实践使用一些新型的节能减排技术，更可以作为一个示范为其他行业进行节能减排工作提供理论支持和实践指导。作为火电厂控制系统的核心过程，热工自动化设计的优化在进行火电厂的节能减排工作中十分重要。与热工自动化设计节能减排相关的问题比较复杂，主要有以下几个方面。
1、热工自动化系统发展现状
我国火电厂的热工自动化技术自始以来一共经历了四个发展阶段，包括：就地控制、集中控制、计算机的控制、分散型的控制。今天我们主要讲的是分散型管理，分散系统的组成有: 交换设备、操作技巧等重要结构组成。它具有控制分散、管理集中的显著特点，随着我国高新技术的不断发展，分散型的系统可以对较为复杂的电力生产进行直接的控制，能够满足不同技术水平的工作人员的各种需求，方便企业工作人员自行操控。随着自动化技术的不断进步，主控与副控一体化的格局已经越来越受到人们关注。这样可以加强企业的信息化发展，而且可以节省火电厂的经济成本，还能有效的控制能源的浪费和造成的空气污染。将来热工自动化系统的节能减排一定会越来越受到国家的重视，也是将是发电厂的发展趋势。
图1 中国电能损耗结构图
2、对自动控制系统进行优化设计
2.1、提升自动控制性能
通过大量研究发现，引进先进控制技术，使用具有技术优势的控制软件。例如：网络神经、非线性计算等，这对于提升火力发电厂锅炉热工自动化的延迟性、多重耦合等方面的性能有明显效果，提高自动控制系统的能力。（1）火电厂热工自动化中的保护系能够在设备发生事故或者故障时，自动采取相关有效的保护措施，保护系统安全运行，防止出现更大的安全事故。在实际应用时要设置自动化保护控制系统的规范参数，一旦系统参数差熬过预设的值，变自动启动保护系统。（2）热工自动检测系统主要由图像显示、模拟量测仪表以及报警装置组成。压力、温度、电压、流量、功率、电流、汽水品质和气体成分等这些都热工的参数，都能通过火电厂热工自动化自动检测系统来获取，从而有利于对热工自动化机组所出现的故障进行分析，这是数据是自动调整装置的判断标准和调整依据。（3）火电厂热工自动化的自动控制系统，能够有效保证相关机组设备的正常、安全运行，有效的利用自动控制和调节的措施，使得机组能够适应外部环境。而设备出现故障时，能够有针对性的采取保护功能和措施，对其运行具有十分重要的作用。
2.2、强化电力设备的安全指标
设计人员必须要确保火电厂机组的稳定运行，才能完成后期的节能减排工作，如果机组设备出现故障，导致停机，火电厂重新运作点火就会消耗大量资源，因此，在热工自动化系统保护设计中，要尽可能减少辅机故障，完成自动减负荷等逻辑设计，缩短火电厂电力设备故障的停机时间，保障整个火电厂的安全稳定运行。设计人员还要加强电力机组设备的监督管理工作，配备与之相对应的故障诊断功能模块。在热工自动化系统设计中，研究人员要增加与设备相关的监测点，转变传统检修模式的运行速度。针对火电厂设备的实时状态，检测与之对应的数据信息，在此基础上制定电厂设备检修计划，延长机组的检修时间，进而全面提升火电厂的实际经济效益。
2.3、优化热工自动化安全指标
火力发电厂热工自动化设计应首先保证火力发电厂平稳工作，然后方才考虑今后火力发电厂的节能降耗问题。倘使正常工作中出现异常情况，造成工作机械被迫停止，需要消耗大量资源进行修整。而火力发电厂工作机械再次开工时又将使用众多燃煤，不利于火力发电厂进行节能减排任务的顺利开展。因而，在火力发电厂设计当中，应该尽力避免火力发电工作机械出现故障的概率，缩减火力发电厂非正常停工引起的停止工作时长。此外，应及时注意到不同工作区域、不同工作机械的监察任务，并辅以相适应事故判断功用功能。要多采用智能化自动监察系统模块，改变陈旧人工巡查制度，缩减检修时长，为火力发电厂提高经济效益做出贡献，同时也减少了火力发电厂工作时污染物的排放。
3、实现燃料管理智能化
火电厂燃料过程管理主要包含五方面内容，分别为：燃料运输、称重计量、监督采样、化验分析和报表计算。其中，在燃料运输管理中，由于运输路线较长，所以在传统模式下很难进行有效监督；在称重计量管理中，容易发生不完全上磅、互换车牌与重复称重等问题；在监督采样管理中，大多由人工选择采样点和采样次数，工作量大且缺乏针对性；在化验分析的数字编码过程中，借助传统管理模式无法对供应商信息进行有效隔离；报表计算同样采用人工，不仅过程十分复杂，而且容易出错。由此可见，实现智能化燃料管理，改进传统管理模式已经是势在必行。相比传统燃料管理系统，燃料智能化系统是多种先进技术的综合应用，如物联网技术、自动控制技术和信息管理技术等。此外，它还是自动化与智能化结合的示范项目，可以将现场的不同环节整合成一个具有自动、高效和可靠等特征的智能系统，从而完成对不同环节的人员和设备进行管理。以燃料智能化系统的燃料智能监控中心为例，它能对燃料进厂、燃料称重计量、堆放保管、采样及管理、化验等进行实时管控，以集中的模式对各业务环节设备进行调控，并与视频图像监视为辅助手段，实现燃料无人值守智能化、流程化和自动化作业管理。
4、提高新技术的可靠性
4.1、提高在进行冷炉点火和低负荷运行时应用等离子点火技术的安全性
等离子点火技术在进行冷炉点火或者在较低的负荷的情况下，使用等离子点火很容易出现炉膛局部高温或者锅炉膨胀不均的状况，威胁发电系统的安全运行。甚至会出现飞灰在烟道内自燃的危险情况。因此需要加强对点火过程中各项指标进行控制的设计，同时要在设计中应用可靠性能更好的检测设备对烟道内的飞灰进行监测，避免出现危险。
4.2、研究针对大型辅助设备变频控制技术的相关规范
变频器的使用可以降低负荷调节中的能耗，但是也会增加运行成本，影响其他信号的传递。需要根据变频器的使用情况编制适用于行业的使用规范，协调使用变频器的利弊。
结束语
火电厂系统的复杂性导致了热工自动化设计时与节能减排相关的因素也是多种多样。设计人员在进行系统设计的时候要充分考虑各个方面的因素，尽可能实现节能减排，实现可持续发展。
参考文献
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论文作者:赵志岳
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/15
标签：火电厂论文; 热工论文; 节能论文; 火力发电厂论文; 燃料论文; 工作论文; 设备论文; 《电力设备》2017年第34期论文;