大型火力发电厂热动系统的节能减排改进方法分析 金建丰

发表时间:2021/2/19   来源:《电力设备》2020年第31期   作者:金建丰
[导读] 摘要:大型火力发电厂热工自动化控制系统运行直接关系到电力安全生产,从实际运行角度分析,热动系统直接影响电厂发电效率与质量,为此电力企业还需要做好热动系统节能减排工作。
        (大唐贵州发耳发电有限公司  贵州省六盘水市  553000)
        摘要:大型火力发电厂热工自动化控制系统运行直接关系到电力安全生产,从实际运行角度分析,热动系统直接影响电厂发电效率与质量,为此电力企业还需要做好热动系统节能减排工作。鉴于此,下文对热动系统节能的重要性进行分析,并探讨热动系统节能减排方法措施。
        关键词:火电厂;热动系统;节能减排;热动节能
        引言
        电厂热动系统中锅炉作为主要构成,做好节能优化设计具有现实意义。循环流化床在实际中有着广泛应用,通过引入节能优化措施,降低流化床的运行能耗。循环流化床(CFB)节能运行时要选择合适方式,降低锅炉运行能耗,满足可持续发展需求。
        1电厂热动系统节能优化的必要性
        电厂热动系统节能优化就是对电厂的热动系统进行改进和完善,实现降低能源消耗的目标,提升电厂的运营效率,也可以认为是针对电厂热动系统在节能领域的开发和改进。在对电热系统进行优化整改的过程中,首先需要了解电厂其他机械设备的实际情况,并进行针对性分析。其次,制定完善、细致的整改流程,进行整改前的文献调查,合理安排场内人员和分配整改时间,制定相应计划和流程,严格按照相关的规程和要求进行操作,保证节能优化工作的规范性、有效性,保证工作能够顺利开展。节能是我国生态建设工作的重要组成内容,随着我国社会和经济的不断发展,环境问题日益严重。现阶段,我国部分不可再生能源的消耗量巨大,生态环境和资源都受到了较为严重的影响,必须采取措施进行改善。在未来的发展中,节能是重要的研究课题之一,也是可持续发展的重要环节。节能是在改善生态环境、减少二氧化碳排放、降低污染程度的直接方法之一。提升电厂的资源利用率能够有效减少生产成本。优化和升级电厂热动系统和其他设备,需要投入大量的资金,加大电厂的生产成本,增加电厂负担。开展节能规范能够大幅度提升电厂设备的工作效率,且能够减少能源消耗,节能减少的成本可以视为电厂的额外收益,有效的节能优化能够提升经济效益和社会效益,收获大于成本。
        2电厂热动系统能源效率分析
        将能源效率被世界能源委员会定义为“减少提供同等能源服务的能源投入”。这是一种投资的程度,用来测量实际的输出容量在当前的固定能量输入中达到最大输出的程度,或者在固定输出条件下达到最小的程度。能源服务是指通过能源(交通、照明、空调、冷藏等)向消费者提供的服务,最终的使用水平是根据提供的服务来测定的。最终为了反映能源消费的能源服务被使用的理由,同一服务提供多能源和多技术的经济、技术、社会和环境等要素,并选择最低成本选项。分析能源需求趋势和节能可能,优化主要能源结构,实现最大经济效益。根据能效指数的设定,国家或地区的能效指数可以增加单位能源需求,即每单位输出值的能源消耗,也即每单位能源原单位。各部门的能源效率,经济指标和物理指标分为,前者输出能源能源消费,后者的产业部门每单位产品的能源消费、服务产业及建筑物每单位面积的能源消费及每一个人的能源消费。
        3大型火力发电厂热动系统的节能减排改进方法
        3.1优化热控制系统
        在基于自动控制理论的热控制系统优化实践中,优化可围绕汽轮机监视仪表系统性能、接地可靠性和抗干扰能力、热控制系统逻辑展开。

汽轮机监视仪表系统性能优化需结合反复的调查研究,以此降低汽轮机监视仪表系统故障概率,机组误动的概率也可随之降低;接地可靠性和抗干扰能力优化需关注外界环境因素带来的干扰,控制系统因此出现的运行不稳定、测量数据不准确问题需得到重视,控制系统可能出现的发出错误指令问题也不容忽视,这会引发设备故障或机组跳闸,因此必须设法强化热控制系统的接地可靠性和抗干扰能力,以此保证系统的安全稳定运行;热控制系统逻辑优化需关注热控制系统运行环境中存在较大电磁强度,由此产生的环境干扰和自身异常往往会导致信号错误,如错误测量信号存在于连锁保护中,系统误动问题将随之出现,因此需采用单点测量信号方式进行优化,系统信号的准确传递可由此得到保障。
        3.2优化控制软件应用
        优化控制软件种类众多,引进前有必要进行充分的市场数据收集、梳理、分析,在此基础上寻找最合适的软件。相关分析证实,和普通串级控制阶跃响应相比,采用神经网络型串级预测控制过热器出口温度时超调量只有前者的30%左右,而其调节速度提升近2倍,事半功倍效果极为突出。模糊算法、遗传算法、神经网络等有效、实用型的现代算法控制软件的确能将火电厂热力系统中大量存在的控制回路的多输入多输出、多重耦合、非线型、大时延等调节特性显著改善,改造常规比例-积分-微分PID(控制器)控制策略的最突出之处就在于其能降低煤耗、污染物排放,有效提升机组工作效益(率)。以负荷装置为例,负荷装置是电厂热工自动化中一项重点内容,但是在负荷装置运行的时候,很容易受到外界因素的影响,导致其运行性能较差,对电厂热工自动化生产造成不利的影响。因此,智能控制在应用的时候,需要考虑负荷装置,智能控制的应用可以对负荷装置进行测试,主要是分析其抗干扰能力,减少不必要的问题产生。同时,通过利用数学模型构建的方式,这样模糊语言元素所带来的影响,并且可以对电厂热工自动化生产信号进行接收,根据接收的数据和信息,判断其中是否存在问题,进而进行有效的解决,确保良好的控制效果。
        3.3加强过程控制
        我国节能减耗工艺设备领域发展取得了一定成效,为了进一步推进工作发展,2006年提出了政策大纲,为企业的节能改造和技术改造提供了帮助。加强过程控制,其实就是对生产的整个过程进行具体分析和评价,并根据实时反馈的信息,及时发现一些不良的现象和征兆,并立刻采取解决措施使其正常运行,最终保证生产出来的产品和企业提供的服务能够达到顾客的要求。能源成本的控制并不是一项简单的事情,既需要科学的管理方法,同时也需要高水平的技术含量,尤其是对整个工艺设备来讲,一定要不断的优化自动控制技术和信息技术等,只有这样才能够使整个企业在不断变化的市场环境当中始终占据一定的市场份额。
        3.4选用相匹套的热工自动化设备
        这是提高热工自动化技术改造水平的重要举措之一。现如今,可供选择的热工自动化设备类型偏多,自动化设备专业性较高,这就需要指派专职人员落实设备选择工作。电厂也可以通过多种招标形式筛选出质量高、性能优良的热工自动化设备,和社会好评度高、信誉度高的设备供应商建立长期合作关系,指派专职人员定期对热工自动化设备施工安装情况进行整体、周密性调研工作,更全面的掌握电厂热工设备质量,为自动化系统改造工作有序推进创造坚实基础。和传统软启动形式相比较,电厂变频器软启动装置有体积微小、自重较轻、启动重复性优良、维保便捷、系统运行效率偏高等诸多优势,且还能于限流的工况下维持较高的启动转矩,真正促成平滑性启用过程。变频器软启动装置配置了特殊的多单元串联结构,不必增设滤波设备,能够较好的满足国家有关标准对谐波失真提出的标准要求。
        结语
        综上所述,火力发电厂想要改进工艺,在市场上拥有立足之地,需要通过节能减耗系统帮助其对发电成本进行控制,同时根据锅炉组特点选择合适节能减排措施,制定合理节预案,对传统锅炉运行方式的缺点进行改善,并利用智能化技术,提高热工控制系统的管理水平,以保证电厂生产下热工系统节能效果。
        参考文献
        [1]刘扬.发电厂热动运行系统节能优化与减排设计[J].科技风,2018(35):161-162.
        [2]苏建财.电厂热动系统节能现状与具体节能技术初探[J].城市建设理论研究(电子版),2018(32):159.
        [3]张虎平.探讨电厂热动系统节能优化与减排[J].化工管理,2018(14):60.
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