基于节能减排理念的火电厂热工自动化设计及运用研究

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年四月10期   作者:张雄武
[导读] 随着国民经济的快速发展,科学技术的广泛应用
        张雄武
        中电建甘肃能源崇信发电有限责任公司
        摘要:随着国民经济的快速发展,科学技术的广泛应用,各个部门的电力需求也增加了,因此,电力行业各种技术的创新。火电厂是我国电力行业当中重要的发电企业,其热工自动化技术在现代科技高速发展推动下也开始了新一轮的技术研究,尤其热工自动化系统在大型火电机组当中的重要性也得到进一步凸显,而热工自动化设备运行的安全性与稳定性,直接决定了火电发电机组工作效率,必须要给予高度的重视,要不断进行热工自动化的相关技术研究,降低其事故的发生概率,并制定有效的事故防
        范措施。
        关键词:节能减排;火电厂热工;自动化设计;运用
        引言
        节能减排概念充分利用热电厂的热自动化设计,可有效帮助热电厂公司降低能耗和资本成本。因此,在热电厂的热自动化设计研究期间,需要节能和减排的综合组合,这既可以满足火电厂的热自动化设计要求,也可以控制设计成本,并奠定了成本改善火力发电厂。
        1火电厂热工系统概述
        火电厂热工系统是支持电力生产企业正常运转的基础条件,无论是热工系统的运行效率还是生产质量,均能够直接影响到供电稳定性与用电安全性。在电力企业的日常运作中,如果电厂热动系统在某一个运行环节中出现管控问题,轻则会增加能源消耗,为企业带来经济损失;重则会引发一系列的安全事故。基于此,为了能够确保电厂可持续发展,一方面要从根本上减少不必要的能源消耗,尽快达到节能、环保的绿色生产标准,另一方面则要进一步优化能源配置,在原有的监督管理方案中发现问题,有针对性的制定处理措施,全面提升热工系统的运行效率。
        2火电厂热工自动化的主要内容分析
        2.1热工检测
        对于热工自动化技术来讲。其主要应用的功能在于自动检测设备包括模拟量检测仪表、开关量检测仪表、预警装置等等。在进行发电机组和相关辅助设备的自动检测过程中,不但能够获得温度、流量、压力、振动、水位、转速以及电流等热工参数,同时所涉及的汽、水品质等都能够获得准确的数据,为热工自动化机组故障分析提供参考。而且这些参数也可以为自动控制的调整以及技术水平的改进提供相关依据,另外,火电厂的发电机组运行状况稳定性、安全性测定也可以参照这些数据。尤其在进行故障处理时,自动化系统能够通过对数据的比对,进行判定是否启动保护功能,但其程序的设计也较为复杂。
        2.2自动控制
        火电厂的火电机组运行过程中为了提高自动化机组安全运行的稳定性,并具备适应外部环境的干扰,就需要重视自动调节控制措施的应用,技术人员可以通过对火电机组运行参数数据的测量和设定,输入自动化控制程序,使发电机组和相关辅助设备的运行在自动控制程序下按照既定程序运行,提高其运行的稳定性,降低人工失误所造成的故障隐患发生率。
        2.3顺序控制
        热工自动化系统的顺序控制,主要重视的是结合生产设备的实际运行状况进行各项数据的调整,所以引用的顺序装置能够确保控制流程的识别,并以此来进行逻辑判断能力的落实,进而更好地为设备运行提供连锁保护,针对火电厂热工自动化顺序控制,其主要是结合系统当中生产的工艺顺序,提前进行相关控制程序的设定和编辑,从而确保系统中被控对象能够结合时间顺序以及相应条件来进行有步骤操作的自动化执行。一般情况下,顺序控制多维应用主要在发电机组运行和故障处理以及启停处理当中,每一项顺序控制都需要与相关设备紧密地联系,保证满足其运行要求。


        3节能减排理念在火电厂热工自动化系统中的应用
        3.1微油点火技术
        微油点火技术系统主要是由煤粉燃烧器、高能气化油枪、燃油系统以及高压风系统等构成。微油量高能气化油枪在燃烧后所形成的火焰,在煤粉燃烧器中,形成梯度的局部高温火核,煤粉颗粒在高温火核的作用下,温度会急速升高,并逐渐地破碎粉裂,并且煤粉颗粒会释放出发亮的挥发粉,迅速燃烧,随后已经燃烧的浓相煤粉在二次室内,会与稀相煤粉进行混合点燃,实现煤粉分级燃烧,从而达到煤粉燃烧的目的,满足锅炉启动以及关闭的低负荷稳定燃烧。微油枪通过利用多级无话旋流式,燃油在具备加热、蒸发的原理后,通过加热升温,采用压缩空气实现旋转气流,超细雾化,从而全面实现充分燃烧,在油燃烧室内,高温火核的温度可以达到1500~2000℃,在一级燃烧室内就可以将点燃浓相煤粉进行点燃,加强雾化油流在燃烧过程中的扰动,同时,采用分级低压强制配风中,在参与点燃工作前,油燃烧锅炉筒壁内会形成完整的气膜保护层,将燃烧筒进行冷却,虽然火焰温度会极高,不过对燃烧器筒壁不会造成任何影响,而且能够提升微油枪的使用寿命,为火电厂热工自动化技术的稳定实施奠定了良好的基础。
        3.2单元机组控制与脱硝、脱硫的融合
        目前,许多的火电厂热工设计中,为了满足节能减排的需求,一般都会采用烟气石灰石湿法脱硫。在火电厂热工传统的脱硫控制装置中,该装置与主系统控制装置分开进行控制,而且二者之间在进行数据传输的过程中,都是依靠硬接线进行传输,由于硬接线在系统中数量较少,很容易造成数据信息不准确,导致操作无法受到保护以及系统无法联动控制。在当前节能减排的理念下,火电厂热工污染以及能源消耗问题受到了社会的广泛关注,为了能够尽快解决污染问题以及能源消耗问题,需要促使脱硫与机组共同进行操作实施,完成同步。同时,在整个系统设计过程中,可以将旁路挡板以及烟气脱硫系统进行拆除,换成交换器、增压风机,实现锅炉控制,并且脱硫系统能够与锅炉系统进行结合,从而减少污染排放。
        3.3规范编制技术
        火电厂在科学技术运用不断的推动下,变频技术实现了完善,火电厂热工自动化也逐渐采用了现代变频技术,这也是火力发电中不可缺少的组成部分之一,在对规范编制技术进行使用的过程中,可以将变频器运用到各种机组当中,使得机组在运行的过程中,能够起到良好的节能效果。
        3.4优化蒸汽系统
        蒸汽系统是火电厂运行的源动力之一,通过进一步优化蒸汽系统,同样也可以在保证预热效果的同时节能减排。传统的模式主要采用的是喷水式的物理降温方法,这种方式虽然可以降低高温蒸汽的温度,但却浪费掉了水资源与蒸汽能量,并不符合节能优化的整体思路。为此,企业可以根据蒸汽原理,加装蒸汽冷却器来将蒸汽转化为汽轮机的运行动力,通过改造,汽机的运行热耗量明显减少,高效率利用原有资源的同时降低排放污染。
        结语
        在火电厂的电力生产过程中,热工自动化系统和相关技术的应用极为重要,但由于受到设备和技术复杂性影响,在实际操作当中也容易出现各类问题或引发一些安全隐患。所以,为了有效提高火电厂生产过程的稳定性与安全性,除要结合具体实际情况进行仔细分析之外,还要从不同的角度来加强热工自动化技术应用的研究探索,制定出完善且具有较高可执行性的措施方法来防范各类事故的发生,以此来促进火电厂的健康持续发展。
        参考文献
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