桑士杰
国核电力规划设计研究院有限公司，北京 100095
摘要：随着节能减排理念的提出，环境保护的重视程度也逐渐提高。电厂是电力资源供应的重要主体，在为社会发展提供能源的同时，也是能耗大户以及环保的重点关注对象。所以在积极倡导节能减排的今天，运用电厂自动化技术优化电厂的节能减排就有着重要的意义。
关键词：节能减排；电厂；自动化技术
自动化技术是电厂节能减排的重要技术手段，通过先进的DCS控制系统以及优化控制软件，可以实现机炉协调控制，提高机组热交换效率，降低煤耗量；同时可以对风机及凝结水泵等大功率电机设备应用变频控制技术，既改善了电动机启动及运行的条件，可以有效节省运行电费，又可以延长设备的使用寿命。在节能减排理念下对电厂自动化技术进行研究，可有效提高电厂节能减排的水平。
1电力企业节能减排现状分析
随着节能减排理念的提出，在一定程度上对发电厂的生产发展产生了影响，达到一定的节能效果。就我国电力企业现状来看，虽然在能源结构改变的大背景下，国家对火电生产比重进行了一定的调整，但目前还是以火力发电为主，截止2019年底，火电装机容量119055万千瓦，火电占整个发电总装机容量的约59.2%，较2010年下降了14.24个百分点，想要完全由可再生清洁能源来成为主导生产方式，还需要一段时间，这样就增加了电力企业节能减排的迫切性。就我国电力企业节能减排现状来看，各电厂能够积极响应可持续发展战略，落实节能减排工作，其中通过自动化控制技术进行节能优化工作意义重大，效果也比较明显。
2电厂自动化技术中节能减排的理念分析
2.1运用自动化产品实现节能减排
节能减排一直是电力企业追寻的生产目标，在目前很多电厂里，自动化产品的应用在实现节能减排上做了很大的贡献，比如软启动、微电脑系统等。而且随着科学技术的进步，越来越多的软硬件以及操作系统应用到工业生产中，通过这些自动化的产品，大大提高了电厂生产控制上的精准度，而且对于电厂的运行效率以及日常生产环节等进行严格控制后，使整体的电量损耗以及能源使用都有了一定的降低，可以看到，自动化产品加入到电厂生产中，在节能减排方面有非常明显的效果。
2.2运用自动化系统实现节能减排
有效利用自动化系统也是目前电厂生产中实现节能减排非常有效的一种途径，比如在生产环节中，运用自动化控制以及生产管理等，可以以较高的效率实现对电厂运营的控制，不仅可以提升企业的经济效益，还能够减少能源的消耗。目前电厂的主要监视和控制中心为分散控制系统DCS，且发展趋势是全厂DCS一体化，通过DCS对各项系统的运行进行集中监控，协调管理各相关的设备，使系统运行在最佳状态之下，可以提升节能减排的效率。电厂自动化系统是节能减排的重点，也是自动化技术在电厂中的主要研究方向，能够完善电厂运行的过程，提高节能减排的水平。
3电厂节能减排自动化技术的研究分析
3.1变频调速控制技术的应用
据统计，火力发电厂中各类泵和风机的用电量占全厂用电量的85%左右，随着变频技术的不断成熟和发展，通过对凝结水泵、给水泵、风机等辅机进行变频调速应用及改造，是实现电厂节能减排、提高效率的重要手段。应用变频调速技术的节能效应主要体现在以下方面：节能降耗，通过变频可以自动调节电动机转速，有效减少了出口阀门、挡板的维护工作量和维修费用，减少机械磨损，采用变频后无需要原来阀门方式的调节流量和风量，从而减少了阀门开闭和管压急剧变化造成的机械器件磨损；实现变频软启动，大大降低了启动电流，减少对电网的冲击,延长了设备的寿命。
在很多电厂生产中，都在寻找最合适且效果最好的节能减排方式，经过众多实践以及实际的生产反馈，高压变频调速技术是其中效果最好的一种方式，不仅可以实现对于电厂生产能源消耗的控制，还能够以最高的安全性和可靠性来辅助生产需求，所以很多电厂企业都将这种技术作为日常生产中常用的技术选项，以此来实现节能减排，帮助企业提升经济效益。
3.2现场总线技术的应用
近几年，随着火电厂数字化技术的快速发展，现场总线技术已被广泛认知并成为电厂工业控制领域中的一个热点。它的应用使电厂自动化进入一个新的时代。采用现场总线技术后，大大减少了机柜数量、电缆量以及桥架数量，能够有效节省电缆敷设和桥架安装等施工工程费用，节省了电子设备间的面积及土建费用；同时，由于现场总线技术的本身特点，故障诊断范围可以达到现场设备级，在运行阶段对设备进行的维护管理、远程参数设定和远程故障诊断等方面还将会有更明显的经济效益，可明显减少仪表和控制设备调试的工作量，对于长期的成本节约有很大帮助；而且，应用现场总线技术还将给电厂带来数字化质的提升，节省人力资源，对于实现节能减排具有很好的效果。
3.3信息化技术应用
近年来，智能化、智慧化电厂的建设已经成为电厂发展新趋势，在节能降耗以及减排政策的驱动下，智能化电厂以高度可靠的智能设备和智能数字化平台为基础，具有信息数字化、功能集成化、状态可视化、决策电脑化等特征，能够实现发电生产的安全、高效、绿色、创新和可持续。通过智慧电厂的信息化系统能够随时随地获取设备的信息。通过从数以千计的仪表和工厂内其它型号的设备中获取数据并加以集成，不仅可以提供过程变量，而且还能提供过程和设备健康状况及性能的信息。这些信息用以预测和防止可能引发过程或设备故障的状况，从而改善过程控制和维护。通过智能平台的煤耗控制功能，可减少不完全燃烧而产生的煤耗；可以降低因结焦而产生的换热效率损失；同时可以改善燃烧效率，降低氮和硫等氧化物的排放，降低环保压力。此外，通过锅炉吹灰监测及智能吹灰系统、智能燃料运行管理等功能模块，可有效减低燃料成本、提高效益、降低能耗、环保超前、降低人力工作量。
4自动化技术的不足与相关建议
就整体而言，我国的电厂调度自动化水平已有了很大的提升，然而在自动信息管理化方面，却仍然存在着很大的不足，从而导致电厂的生产自动化与信息管理化之间存在着不匹配的现象，使得自动化控制系统管理的信息不能有效融合，而导致这种现象的主要原因是电厂在完善自动化技术的过程中忽视了信息管理及相关专业的发展，导致在自动化与信息管理之间存在很大的漏洞。因此从综合效益出发，想要经济效益和环境效益最大化，就必须在自动化技术与信息管理化之间找到一个很好的平衡，从而实现真正的节能减排。这要求加强自动化技术的同时，完善信息管理系统，使系统的控制功能更加优化，从而提高运行效率。
在推进节能减排的过程中取得的成果，一方面是国家支持以及电力企业重视的结果，另一方面也离不开科技的进步。因此，在国家持续关注节能减排的同时，电力企业应加强社会责任意识，主动进行节能减排工作。另外本土自动化企业应该加强控制技术研发力度，提高节能减排控制产品的开发力度，为节能减排提供技术支持和系统方案。
结语：
在当下低碳经济的时代背景下，以煤炭为主要原料的火力发电厂的经营形式面临着更加严峻的考验，通过自动化节能技术可以降低能源消耗、节约生产成本、减少对环境的污染。因此各电厂应加大对自动化技术的应用和推广，改进相关环节的自动化水平，严格控制排放量，从而实现生态效益与经济效益的有机结合，在实现电厂的可持续发展的同时，也能为环保工作做出贡献。
参考文献：
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