摘要：目前，随着我国社会经济的快速发展，对电能的消耗也逐渐增多，进而推动着整个电力行业的飞速发展。基于这一背景，对于现在的火电厂热工自动化技术安全性、可靠性、经济性的要求都有着明显的提高。其中对于火电厂热工自动化设计当中的节能减排为题是整个电力行业中重点工作之一，本文就这一关键问题，并结合当下火电厂热工自动化系统的发展趋势，提出一系列的节能减排措施，希望为我国火电厂热工自动化设计提供一些参考意见。
关键词：火电厂；热工自动化；设计；节能减排
能源消耗与能源供应是火电厂的主要特征，所要对发电厂消耗能源进行有效控制的工作有着非常重要的现实意义【1】。在火电厂的整个控制系统中，热工自动化的设计中使用一系列的节能减排技术既意义重大，也相对复杂，我们可以通过以下几点节能减排措施进行分析。
一、加强热力设备的安全控制
1，加强安全性设计
一切对设计的优化都必须建立在系统安全运行的基础之上，为了保证整个系统的稳定安全性，可以将发电机组设计成联锁保护，其中包含正常运转状态下的逻辑保护与特殊情况下的应急保护，两种状态下的保护结合可以有效地保障整个系统的稳定运行，减少故障发生的概率。例如在对超驰控制进行设计的过程中，会对闭环回来的参数设定一个系统保护值，一旦达到预定值系统则会自动进入故障处理模式，有效地防止了系统运行过程中故障的进一步恶化。
同时，对系统安全性的设计进行改进，能够有效地降低故障发生的概率。据相关数据统计表明，发电机组每一次的故障发生至少会造成八小时的停机，直接减少了超过300万度的发电量，并且在系统重启过程中还会浪费20t燃油以及4个小时的运转时间，可想而知，一次故障所带来的经济损失无疑是巨大的，降低故障发生的概率，可有效地降低这方面带来的经济损失。
2，加强运行诊断检测
热力设备实现自动化控制的首要条件就是要在设计过程中添加进行检测的功能模组与监测点，对运行系统中所有设备的状态进行检测，对收集数据进行科学的分析与自动化处理，从而保证了设备的正常运转以及减少对发电机组进行维修的频率【2】。过去传统的检修方法主要是定期检修，常常会出现应付式的检修，没有合理的针对性，不仅成本高，实际效果也并不理想。再用设备自动化针对检测之后，单就每一年的检修成本这一项就能比以往节约了两百多万人民币。
二、提高热力系统运行的经济效益
1，选择最佳的优化软件
软件算法中比较先进的有遗传算法、非线性协调算法等等，对于不同软件算法在整个热力系统运行中对控制回路特性的调节也有所不同，但在实际的使用过程中，基本上通过软件优化的调节速度都会比未经优化的调节速度快一倍，稳定值与最大值之间的偏差也明显优于传统模式，并且在实际的生产过程中，极大地提升了发电机组的发电效率，还节约了发电过程中所使用的煤炭总量，有效地减少了污染物的排放【3】。
2，建立机组经济性的评价体系
通过对发电机组运行状态的数据进行分析而建立表示发电机组热力性能的数学模型，并且利用信号采集器对其运行状态进行检测，将两者结合绘制出发电机组运行状态与能耗的关系曲线图，从而建立起对发电机组经济性的评价体系。
整个评价体系可大致分为三个层次：1）对发电机组运行过程中所消耗的煤炭总量与工业用油量进行评价。2）对工厂内主要生产设备进行评价，例如锅炉的效率、汽轮机的热能损耗等。3）对生产过程中的辅助设备的检测进行评价。
完整的评价体系只是首要前提，具体还要看实际工作中的执行效果，因此我们应对每一层次评价中的技术指标设定相应的负责人，主要工作就是利用SIS平台对运行中的技术指标进行监督管理并进行及时有效地控制，减少运行状态检测量的误差，保障整个系统运行的经济效益。
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3，合理分配发电机组负荷
在过去，由于火电厂与国家电网属于共同经营的一个系统，因此采用AGC的设计方式对整个电厂发电机组负荷进行控制，然而这种将电厂与机组的终端进行单一连接的方式无法对各个机组的负荷进行合理分配，只能保障单个机组负荷与电网之间的平衡。现在，随着国家电网的改革不断深入，发电厂与国家电网已经拆分经营，当国家电网的调度指令发出时，不再是面向单一的发电机组，而是定向于整个火电厂。这样一来，电厂则可以更加合理地分配不同发电机组的负荷，确保火电厂整个系统运行的经济合理性。
三、提高创新技术的可操作性
1，等离子点火技术的安全性
在进行冷炉点火或者是在低负荷运行中点火的情况下，采用等离子点火技术很有可能会发生炉膛局部高温或锅炉膨胀不均匀的危险情况，对整个发电系统的安全性带来了威胁，严重时还会发生烟道内部飞灰自燃的状况。所以，在运用等离子点火技术的过程中，要对各项指标进行严格控制，并且采用可靠性更好的检测设备对烟道内部的飞灰进行检测，防止危险的发生。
2，辅助设备的变频控制技术
针对于发电厂中的大型辅助设备，使用变频器控制技术能够有效地降低负荷调节中的能源损耗，但同时也会增加运行的成本，且对部分信号的传递造成影响。因此，要根据变频器在实际运用中的情况，权衡变频器投入生产中的利弊，制定相应的行业使用规范再做定夺【4】。
四、积极创新节能减排检测仪表与技术
要想对节能减排检测仪表与技术上实现创新，应该从如下几个方面入手：1）快速热电偶。在面对蒸汽管道疏水带难以准确控制介质排放的问题，可以应用快速热电偶去检测疏水带中的温度。2）超声波检测仪。将超声波检测仪设置在疏水阀、再循环阀以及旁路阀等管道阀门，可有效地进行检漏。3）安全检测仪表。在大型的圆筒煤场中使用安全监测仪表，能够及时有效地检测出安全隐患并进行预处理。
五、提高对隐性节能减排因素的重视
除去上述种种节能减排方法以外，火电厂热工自动化设计中还存在着许多隐性的节能因素，例如重视仪用压缩空气耗量，其与压缩空气机组配置的容量相关，并且直接影响着运行的成本【5】；重视设备之间空调的配置，利用暖通专业找到各个设备之间最佳的空调技术与设置方案，从而摒弃以往空调系统带来的巨大成本压力；重视传感器的配备问题，对于大机组控制回路和保护设计中配备的传感器数目过大，众多的传感器不仅增加了设备的资金投入，而且也对系统运行中国的能源带来了损耗，传感器虽小，但积少成多，其带来的能耗也不容忽视，然而目前还没有一个标准的规范作为参考。
结束语
综上所述，随着我国倡导的低碳经济逐步向全社会推进，火力发电厂的能源消耗与污染排放问题也受到了社会各界的关注。由于火电厂系统的特殊性，在对热工自动化设计当中，要实现最大程度节能减排的目标，设计人员要结合生产实际，同时参考文章所提出的五个方面的应对措施开展工作，从而完成整个火电厂系统的节能减排目标，推动火电厂的可持续发展。
参考文献：
[1]郭飞.火电厂热工自动化设计中节能减排分析[J].科技展望，2016，（11）：87.
[2]刘龙翔.火电厂热工自动化设计中的节能减排研究[J].四川水泥，2015，（12）：176+221.
[3]鲁登峰，胡仕红.火电厂热工自动化设计中的节能减排解析[J].通讯世界，2013，（17）：63-64.
[4]傅彬.基于节能减排的火电厂热工自动化设计及应用[J].科技与创新，2014，（24）：71-72.
[5]李麟章，王健.火电厂热工自动化设计中节能减排分析[J].江苏电机工程，2010，（01）：65-69.
论文作者:周宝杰,孟帅
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/18
标签：火电厂论文; 机组论文; 节能论文; 系统论文; 热工论文; 有效地论文; 过程中论文; 《电力设备》2017年第8期论文;