热工优化控制在火电厂节能中的应用 肖健楠

发表时间:2020/6/29   来源:《电力设备》2020年第5期   作者:肖健楠
[导读] 摘要:近年来,火力发电厂的发展越来越好,但是也随之出现了能源消耗率高,威胁环境的问题,因此火力发电厂为了实现可持续发展,要做到节能减排。
        (山东省青岛市大唐黄岛发电有限责任公司  山东青岛  266500)
        摘要:近年来,火力发电厂的发展越来越好,但是也随之出现了能源消耗率高,威胁环境的问题,因此火力发电厂为了实现可持续发展,要做到节能减排。在本文中从火力发电厂发电过程中存在的问题入手,探究热工优化控制如何实现活力火电厂节能减排的目标。
        关键词:热工优化控制;节能减排;火电厂
        引言
        电能作为广泛使用的能源之一,它来源于火电厂,而火电厂运行的主要能源是煤炭资源,煤炭资源的大量使用除了造成能源消耗率高之外,还会威胁环境安全,因此实行低碳化经济发展节能减排迫在眉睫。
        一.热工优化控制的介绍
        火力发电过程中所消耗的煤炭资源与火力发电厂的实际发电率不成正比,出现这种问题的主要原因是锅炉效率不高,还有机组的补水率、主汽压力、主汽温度等等原因,导致我国火发电厂的资源消耗率大大提高。为了更好地推动火力发电厂的健康发展,必须进行合理的优化控制。为了使火力发电厂减少能源消耗,符合当下节能减排的要求,火电厂的整体控制系统要进行全面的优化,运用计算机信息自动化技术,更新并应用肉红自动控制系统对火力发电厂的整体系统进行优化,科学合理的调节火力发电厂发电过程中的必要参数,降低火力发电厂在发电过程中的能源消耗率,以此达到发电厂的发电率与能源消耗率成正比,甚至在降低能源消耗率的基础上发电率继续提高。
        二.目前火电厂存在的问题
        1.发电厂厂房能源消耗率高
        在普遍的火力发电厂建筑当中,发电厂的厂房一般需要配备采暖设备和保暖设备,但是由于厂房的隔热性、气密性和保温性都相对不高,因此导致发电场所设置的采暖设备和保暖设备不够合理,不能够有效利用,需要厂房增加设备成本。在我国,因为南方和北方的气候温度有一定程度上的区别,所以在南方和北方的火力发电厂的厂房设计过程中,对于厂房的保温设计并不相同。在南方的火力发电厂,厂房一般不需要安置过多的保温和采暖设备,只需要在外围围上一层钢板来保温,而在北方地区的火力发电厂的厂房则需要进行保温和采暖设备的设置,也是由于北方的寒冷气候的原因,在北方的火力发电厂的厂房,在做保温时一般会采用双层并且夹层中还有保温层的钢板来进行保温和采暖。并且在不同地区的锅炉厂房中,还会根据不同的差异决定采用是否接触外界环境的方式来进行维护,如果从节能减排的角度来看的话,火力发电厂应该将锅炉安置在场内,这样锅炉所散发的余热还可以进行再次利用,也可尽量的减少锅炉厂的保暖和采暖设备。
        2.发电过程中能源消耗率高
        在火力发电厂的运行过程中,主要造成能源消耗的原因还是发电过程中的消耗,造成发电过程中能源消耗率高的原因主要是:锅炉的燃烧率低和有效利用率低。那么造成效率低的原因是锅炉设备的质量问题,锅炉设备出现漏风、漏风、漏气等,造成锅炉设备质量问题的原因有以下几个方面:锅炉设备中本应按照流程彻底燃烧的材料没有进行充分的燃烧利用;锅炉设备在运行的过程中消耗了大量的热量,无法支撑继续运行;在对锅炉设备进行排尘、排杂质的过程中造成锅炉设备漏风漏气,从而热量大量损失。

以上几个方面都可能会造成锅炉设备的运行问题,因此想要保证锅炉设备的正常运行,降低一定程度的能源消耗率,一定要保障锅炉设备内部能够进行稳定的运行。
        其次,在火力发电厂发电的运行过程当中还会受到汽轮发电机方面的影响。比如在汽轮发电机中,喷嘴和叶片在运行过程中产生较多的摩擦,就会导致叶片产生漏气和漏风等现象,这样就会导致汽轮机所产生的蒸汽不能完全的转化为热能供锅炉发电使用。目前在火力发电厂中常用的汽轮机一般是喷嘴配汽车定压,在这种汽轮机的使用过程中,如果由于调节阀们不当会导致汽轮机的负荷过低,由此导致蒸汽的损失增大,这就需要增加资源的投入率,也增大了能源消耗率。
        三.热工优化控制在火电厂中的应用
        1.降低能源消耗率
        在火力发电厂的发电过程中降低能源消耗率,也就意味着锅炉所消耗的能源在一定程度上减少,也就是说锅炉的有效使用率和锅炉的运行效率会在一定程度上提高。那么影响锅炉运行效率的主要因素是热量的损失,改变传统的排热散热方式,在锅炉的运行中运用热工控制系统进行优化,在很大程度上就可以保证锅炉的热量损失降低。其次,还可以在汽轮机设备中运用热工控制系统进行优化调整,调节汽轮机调节阀门的方式,减少蒸汽的流失,保障蒸汽能够完全转化为热能所使用。在以上方面进行热工控制系统的优化调整,可以很大程度的降低火力发电厂的能源消耗率,促进火力发电厂节能减排目标的实现。
        2.促进火力发电厂的节能减排
        热工控制系统在火力发电厂的节能减排中可以通过以下几个方面来实现:控制机组的送风、调控磨煤机的温度变化、调节主蒸汽的压力和控制主汽温度。
        在控制机组的送风方面,通过热工控制系统的优化来调节机组和锅炉中的排氧量和氧气含量,提高锅炉在运行过程中的燃烧率,锅炉燃烧率的提高可以有效的提高锅炉的运行效率,从而促进火力发电厂的运行效率有所提高。在调控磨煤机的温度变化方面,通过限制磨煤机的出口温度来降低锅炉的能源消耗率。在磨煤机的正常运行中添加一定比例的冷风,风量要在磨煤机的运行实际情况下进行合理的调整,使得磨煤机的出口温度在正常的范围之内,以此保障锅炉的热量损失减小。在调节主蒸汽的压力方面,要根据机组运行的实际情况来调节阀门的开放程度,保证蒸汽的最大化利用。在控制主汽温度方面,如果主汽温度过高,将会造成机组的负荷过高,影响机组的正常使用。因此通过热工优化控制系统对主汽温度进行优化调节,延长机组的使用寿命,保证机组的安全运行。
        结论
        综上所述,在火力发电厂的发电运行过程当中,科学有效的使用热功优化控制系统,能够有效的降低发电过程中的能源消耗率。在火电厂以后的发展过程中,通过最小的能源消耗得到最多的发电率,促进火力发电厂的高速发展,实现火力发电厂的节能减排。
        参考文献
        [1]陈忠平,热工自动控制在火电厂节能减排中的作用分析【J】产业与科技论坛,2015.
        [2]徐浩渊,陈泽帆,热工自动控制在火电厂中的可靠性分析【A】,电网技术,2015.
        [3]孙锐,智能控制在火电厂热工自动化中的应用探究【A】,中文科技期刊数据库,2016.
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