王思丛
大唐清苑热电有限公司 071000
摘要：我国电力行业一直被国家重视，电力行业发展的是否超前也是考验国家经济能力的一个重要标准。而目前我国电力行业的能源结构主要是以碳煤为主发电工程，在目前这项技术发展的较为成熟，所以在今后的一段时间我国仍然难以以其他发电技术作为主要发电手段。然而碳煤也是一种不可再生能源，火电厂消耗碳煤的數量是很大的，长此以往会导致我国社会发展的不稳定，对我国的经济可持续发展有着十分不利的影响。
关键词：火电厂；热工自动化；设计；节能减排
1热工仪表及其自动控制系统
1.1热工仪表
热工仪表其实就是能对发电设备及系统的热工参数进行检测的仪表，热工仪表和相关控制系统共同组成的热工控制体系是电站运行安全保障，加强热工仪表的故障检修工作，能够有效的促进电站的安全运行。目前电厂所用的热工仪表测量参数分为温度、压力、流量、液位就是自动化技术四大参数。根据测量参数的不同，各仪表的基本构造也不相同。
1.2热工自控系统实施的特点
热工仪表及自动控制系统有一个最明显的特点即自动化技术的应用，我们通常所说的自动化就是指系统只需要很少的人甚至是不需要人工干预就能实现自身的运转。自动化系统首先通过传感器传来的相关数据对火电为设备机组的运行情况进行判断，然后再通过中央计算机处理数据做出相应的调节，使设备在保持高工作效率的同时还能降低的能量消耗程度。另外我们还需要注意到自动化体系首先应该拥有自动报警系统，一旦发现相关设备工作不正常就能报警或者是采取既定的预案进行处理。其次自动化系统还应该能够检测设备的工作时间，定期发出报告或者是指令安排对其相应的设备进行检查。现在的火电设备机组所牵涉到的设备数量越来越多、型号越来越复杂，显得非常的重要，一旦火电设备机组离开了自动化系统就不能保证高效、安全的运行。
2影响机组能耗的因素分析
2.1锅炉能耗指标分析
要通过火电设备机组的节煤降耗实现电力企业的节能减排，就必须了解哪些具体的因素会对系统的运行造成影响。由于锅炉是火电设备机组最核心的部分，其在节能减排中有非常重要的意义，所以我们首先需要了解的就是锅炉工作的相关信息。锅炉的热效率与锅炉的能耗指标有着紧密的联系，热效率不仅可以反映出锅炉耗能的多少，还可以充分的衡量锅炉在生产过程中的经济性。但是由于锅炉的热效率反应的是一个非常复杂的热动力学过程，牵涉到非常多的因素，比如说化学燃烧的程度、排烟所带来的能量损失等等，所以说必须对这些相关因素有着清晰的认识和监测。
2.2汽轮机能耗指标分析
汽轮机是火电设备机组中把热能转化为电能的中枢设备，它是决定火电厂生产效率的关键因素，通常来说，热端效率、冷端效率及通流效率是常用的三个评价汽轮机能耗的指标。其中冷端效率对汽轮机整体能耗的影响力比较大，这就要求我们在日常的工作中必须定期对凝气器进行检查，以保证凝结水的过冷度。回热系统也是影响汽轮机能耗的主要因素，其主要作用是提高汽轮机利用水蒸气的效率，由于水蒸气不可避免的在循环过程中损失，所以补水器就成为回热系统中的重要环节。另外在日常的工作中我们还应该注意确保汽轮机的管道、端口等不会出现泄漏的情况，这样才能整体的降低汽轮机的能耗数据。
2.3厂用电指标分析
虽然火电厂就是发电单位，但是它里面有许多辅助发电的设备也需要使用电能才能工作的，其中较主要的用电设备就是磨煤机、排粉机、送引风机、电动给水泵、凝结水泵等等。虽然说这些设备并不会对环境造成破坏，但是由于其也需要消耗电能，就会使得火电设备机组的整体发电效果受到影响。
3火电厂热工自动化设计中的节能减排注意的问题
3.1强化系统安全性能进而促进节能减排
无论是在哪方面，热工自动化设计都需要在安全合格的情况下来进行设计，为了保证系统的安全性能，以及设计出系统安全运行，需要对发电机组进行保护设计。在火电厂热工自动化设计的过程中，以安全为前提，去进行节能减排设计，而安全方面需要进行安全设计和特殊安全设计两种设计，来保证系统的绝对安全，这两种方法相结合，完美的减少了系统在运行中出现错误和故障的几率，有效的保证系统的安全运行。
3.2促进节能减排技术的成熟，提升节能整体性
为了实现火电厂节能减排的目的。还需要更加先进的技术作为有效的支撑，就目前情况而言，节能减排技术并不是很成熟，相关的设计人员经验不足，所以促进节能减排的成熟才可以有效的去进行节能工作，国家可以根据培养，或者企业可以培养员工来促进相关人才的出现，我国在这方面技术尚不完善，且相关人才较少，所以培养人才，满足国家和企业的人才需求，提高工作人员的不断努力来促进节能减排技术成熟。
提升节能减排的整体性对于节能工作是十分有利的，众所周知热工自动化系统是一体的，存在一点出现问题或是系统发生一处故障将会导致系统整体无法正常工作，而重启一遍所需要的成本较大，而提高了系统整体的安全性，出现这种情况的次数就会少很大，在安全提升情况下进行对系统整体的节能减排加强，所节约的资源就会大大增多。
3.3合理的分配机组负荷经济，有效的提高节能减排目的
在以前，火电厂是与我国电网属于同一个系统的，在与电网为整体一起运营的。而在那时经济的分配并没有像现在一样严谨，随着火电厂与国家电网的分开营运，对于经济的管理也更加的严格了。新的阶段国家将电网与火电厂分开运行，在国家发出指令的时候不再是单独针对一个发电机组，而是针对定向的发电厂，对于发电厂中的经济分配有着良好的促进作用，保证发电厂运行经济的合理发展。在新的工作情况下，合理的分配机组负荷经济，有效的提高节能减排目的。
4火电厂热工自动化设计中的节能减排措施
4.1优化热力系统运行经济性
4.1.1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）。
4.1.2构建机组经济参数评价体系
基于SIS载体即能有效建立数学模型（全面展示机组热力性能特征）；基于机组性能可以全面展开功能模块设计，分析计算机组性能、耗差，建立健全其参数评价机制。某300MW电企在组经济参数级别（按重要性大小）划分条件下建立了机组三级经济参数评价体系，1级参数包括厂用电率、供电煤耗等；2级参数包括烟气排放、汽机热耗等；3级参数包括加热器端差、飞灰可燃物等。且将所有参数指标明确到岗到人，实行专人负责。基于SIS指导，通过适当办法将偏差减少或消除，确保指标处于控制状态，以此实现运行经费节约的目标。
4.1.3经济化机组荷载配置
所谓AGC（自动发电控制）实质上就是电网调度控制，其主要目标是对每台机组进行负荷控制。电厂内单元机组如果不止一台的话，那么各台机组均应通过硬接线连接手段来连接RTU和信号。确保电网安全调度、荷载平衡是AGC的基本目标，与机组运行效益之间的联系并不明显。新营运模式（厂网分开、竞价上网）下，电网调度AGC指令对象通常是独立电力企业的实时负荷，必须通过电企的经济负荷配置才能在各台机组上落实。AGC会影响到机组运行的经济性。厂级SIS通常存在负荷经济分配问题，通常需要绘制机组荷载特征（以单元机组实时性能计算、耗差分析结果为依据）的实时曲线，将荷载经济分配效果判断策略同步形成。二次规划分配原理、等微增率原理等相关理论和微粒群算法、线性规划法等优化策略被同时带动发展。
4.2重视隐性节能降耗因素
4.2.1仪用压缩空气耗量
未来运行经济性、机组设备（压缩空气）容量主要取决于仪用压缩空气耗用量。设备不确定性（气动阀门等）在项目设计前期具有一定的普遍性，压缩空气耗用量（仪用）通常无法顺利统计出来，所以一般需要配置更大容量的仪用压缩空气机组，而增加日常运行成本则是其明显缺陷。
4.2.2 UPS荷载
从工程设计现状来看，UPS容量通常具有较明显的选择余地，全容量大型机组（2套）配置方案应用比较多见，但通常只有较为一般的实际荷载率，也就是说负荷并不大，部分负荷甚至小于50%。面对这种尴尬局面，可以对各种容量机组仪用UPS实际负荷展开具体调查、分析，提出有针对性的UPS选型措施。
4.2.3电子装置室空调
和集中控制室相比，电子设备室并无过高的空调标准，舒适性标准也不存在，所配置的DCS、DEH、MEH等电子装置柜同样没有过高的环境温度适应方面的需要，仅需有效控制温度变化率即可，从而将无结露、有害静电不出现（电子板件）避免，满足需要。比如OVATION系统（美国艾默生公司生产的一种分散控制系统）控制器机柜能在0～50℃环境中运行。一般来说，宜和暖通专业相结合完成电子设备室空调配置方案确定，以此减少该空间空调工作费用。
4.2.4传感器冗余策略
参数开关、热电阻、热电偶等各种传感器冗余配置在大机组控制回路、保护逻辑中比较普遍，而截止目前依然没有统一的标准可以参考使用，冗余过滥现象比较普遍。例如，封闭环调节被调量检测（部分工程项目）均有三冗余传感器设备配置，这种配置方案中，如果要分开操作保护与调节，液位开关（单台高压加热器液位检测用）和液位变送器配置数量最少需要三台，这无疑需要更多的传感器装置，而过多配置传感器的直接结果就是增大电缆电能耗费，加大投资力度，日常维护消耗等都会有一定程度的增加，因此究竟有没有必要采用这种方案，需要从实际出发进行全面分析探讨。
结束语
火电厂节能减排就是目前所需要注意的问题，我国应该积极贯彻节能减排思想，研究节能减排新方法，节约能源，保护环境，以保我国经济可持续发展，具有着十分重要的意义。
参考文献
[1]陆健婷.热工优化控制在火电厂节能中的应用效果研究[J].城市建设理论研究（电子版），2016（34）：20-21.
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