热工自动控制技术对火电机组节能减排的影响

热工自动控制技术对火电机组节能减排的影响

(大唐呼图壁能源开发有限公司新疆昌吉831200)

【摘要】热工自动控制技术在火电机组控制中愈加重要,一方面因为热控自动控制技术随着不断的发展,其应用已趋于成熟,另一方面自动控制相比较于运行人员手动调节,更加及时、准确,使火电机组的生产效率得到很大提升,提高火电机组能源利用效率,有效降低生产过程中产生的污染物。我国的环境污染问题日益严重,对火电机组的环保要求也越来越严格,因此充分利用热工自动控制技术对火电机组进行节能减排的工作非常重要,文章针对热工自动控制技术火电企业中的应用现状进行了一些分析。

【关键词】火电机组;节能降耗;热工自动控制

1、前言

火电机组中的相关附属设备的工作情况密切相关,根据不同的工况与要求进行及时的调整,能够有效提高设备与能源利用率,降低厂用电率与能量损耗,同时整个火电机组污染物排放量也能够得到大幅降低,火电机组的整体效益会得到稳步提升,环境保护的要求也能得到保证。

2、火电机组在电力企业中的应用现状

相比于西方的众多发达国家,实际上我国的企业所应用的发电相关技术和设备并不是很发达,使得我国的火力发电企业在日常生产过程中存在着产量低和能效大的问题,为了使火电机组电力企业更能够满足环保的相关要求,越来越多的人们开始关注火电机组的运行状况。我国电力供应大部分还是依靠火力发电厂来供应,但是火电机组排放造成的环境破坏程度还是很大的,因此需要提高燃煤发电效率,争取用更少的煤来发出尽可能多的电。很多方面的因素都会造成火电机组煤耗的增加,比如说机组的负荷、设备的运行状态以及电网的负载情况等,热工自动控制系统的检测效率能够通过控制运行的相关参数而得到改善,降低煤的消耗量而达到真正的火电机组节能减排。[1]

3、影响机组煤耗的因素分析

3.1锅炉能耗指标分析

了解整个系统的运行影响因素的关键是了解火电机组对整个电力企业节能减排的重要意义,在节能减排过程中扮演着非常重要角色的就是锅炉,因此一定要了解锅炉的重要信息,然后权衡锅炉在生产过程中的经济性,将锅炉能耗的高低通过热效率进行排序,锅炉的能耗指标牵涉到非常多的因素,这个复杂的热动力学过程需要对排烟的损失能耗和化学燃烧都有清晰认识。

锅炉的绝大部分能量损失在于排烟过程的损失量,一般来说当锅炉的工作状态比较稳定的时候,损失的能量比较稳定,但是也有一些情况或导致锅炉的能量损失比较严重,那就是当废弃中本身带有比较多的能量时,如果煤没有完全燃烧,那么也会导致热效率非常低,任何物质在化学原理中都是不可能完全燃烧的,因此热效率比较低也是因为煤中热量不能完全被利用导致的。[2]

3.2汽轮机能耗指标分析

汽轮机是火电机组的另一个重要组成部分,在火电机组当中我们比较关注中枢设备,能够将热能转换为电能,其中常用的评价汽轮机能耗的指标主要是对电力生产效率有关键影响的,比如通流效率、冷端效率以及热端效率等。汽轮机的整体能耗主要受冷端效率影响,并且定期检查凝汽器的工作状态也是非常重要的。除此之外,想要提高汽轮机利用水蒸气的效率,还要分析影响汽轮机的主要因素是回热系统,因为在循环过程中不可避免会浪费一些水蒸气能量,因此在日常的工作环节中一定要注意补水器的使用,确保汽轮机端口以及汽轮机的管道没有发生泄漏,保证汽轮机所消耗的能量数据准确性。

3.3厂用电指标分析

发电单位主要是火电厂,但是很多发电设备都是要通过电力作为辅助动力才能够保证驱动环节顺利完成,最主要的设备是鼓风机、排粉机以及磨煤机,这些设备往往不会对环境造成很大的威胁,但是因为需要很多其他辅助设备作为动力驱动,因此还是会对环境产生一定的影响,火电机组的整体发电效果也会受到一定程度的影响。[3]

4、热工自控系统实施的特点

自动化操作是热工自动控制系统最明显的特点,自动化实现系统运转不需要其他的干预,判断火电机组的运行状况主要是依据传感器所带来的相关数据信息,然后根据这些数据信息作出准确判断,让设备在保证工作效率的基础上减少能源消耗。除此之外,还需要注意系统的报警功能,一定要具备报警系统发现不正常的设备能够及时作出指令,或者当相关设备不正常的时候也能够作出相应的反应,工作人员根据报警系统的指示作出检查工作。火电机组所牵涉到的设备型号越来越多,数量也越来越多,因此自动化系统对于火电机组来说非常重要,保障其是否能够安全运行、高效率运行。[4]

5、自动控制对机组煤耗的影响分析

节能减排与热控专业也有很大关系,不仅仅是发电厂和锅炉的事情,热控专业实现节能减排可以从保证参数准确量和控制优化入手。

5.1DEH系统的阀门控制方式对机组煤耗影响分析

SHE技术是我国火电机组比较常用的技术,控制整个系统主要通过顺序阀和单阀两种来控制,将整体节流进行较好地调整主要是通过顺序阀,但是调节作用相比较而言比较弱,相比较而言,拥有更好调节能力的是单阀控制。这两种阀门控制的方式同样有很多缺点,对于单阀来说,调流能力比较差,因此很容易造成比较大的热量损失,所以顺序阀的方式进行控制是比较实际的运行方式,当火电机组能够正常运作以后再使用单阀进行控制是比较合适的方式。[5]

5.2负荷的变化对机组煤耗影响分析

工作状态还会受发电机组整个运行过程的影响,除此之外机组的运行生产影响状况还会受燃煤的质量影响,并且自动滑压的运行方式也会受到影响,为了确保机组的进气量,一定要保证阀门的节流损失降到最低,将节能减排的工作落实到细节之处。

5.3气温高低对机组煤耗影响分析

汽轮机的安全生产受温度影响比较大,因此整套设备安全问题我们都要注意,为了避免发生安全事故,一定要检查管道的正常运行情况,是否发生破裂。如果水汽侵蚀了汽轮机的叶片,那么就是气温比较低的情况,与主机的情况类似,设备的正常运行也会受到温度过高和过低的影响,因此企业的生产效率就会受到影响,为了避免水调节系统气温变化对自动化系统的影响,降低能量的消耗程度,保证蒸汽温度适宜是非常重要的。[6]

6、结束语

综上所述,火电机组的生产效率受到热工自动控制技术的很大影响,因为火力发电厂的重要组成环节就是自动调节,提高燃煤的效率是实现社会可持续发展的重要手段,并且能够降低大量热量的损失,保证环境污染程度降到最低。所以通过热工自动控制技术的不断创新和改造,可以有效地进行相关调节,实现比较可观的节能减排效果。但是,因为现实的热工自动控制技术在火电机组节能减排的应用当中还存在诸多问题,外部扰动和系统内扰会影响热工自动调节系统的品质,因此还需认真分析相关影响因素,不断提高热工自动控制的可靠性。

参考文献:

[1]王汝武.电厂节能减排技术[J]北京.化学工业出版社.2014(6):101-102.

[2]司铁明,姜仲明等.热工自动控制系统在火电机组节能降耗中的应用[J].黑龙江电力.2015(2):4-5.

[3]焦庆丰.我国火电厂能耗现状及节能分析[J].湖南电力.2015(6):61-62.

[4]李麟章.火电厂热工自动化设计中节能减排分析[J].江苏电机工程.2011(4):7-8.

[5]杨育红,刘金魁.大型火电厂热工自动化水平的探讨[J].华东电力.2010(4):90-91.

[6]万俊松,熊志军,王进富.我国火力发电厂自动化技术的发展以及前景展望[J].动力工程.2014(6):23-24.

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