曹晓琪
大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂 河北张家口 075133
摘要：自改革开放以来，我国人民的生活水平大幅提高，对各种能源的需求量不断增加，火电厂随之发展，火电厂在满足供电需求的同时也会产生污染。我国奉行节约资源、保护环境的基本国策，火电厂是我国节能减排的重点对象。火电厂热工系统越发趋于自动化，出于对火电厂自身发展以及环境保护等方面的考虑，在火电厂热工的自动化设计中要重视节能减排的问题。本文主要论述火电厂的热工系统以及热工自动化设计中节能减排问题的分析，希望为我国火电厂热工自动化设计的发展提供参考。
关键词：火电厂 热工自动化设计 节能减排
引言
火力发电是我国的主要发电方式。火力发电的原料以煤炭为主且在未来长时间内保持不变，煤炭燃烧会产生有害气体，同时需要消耗大量煤炭来完成火力发电的过程，煤炭属于不可再生资源，长时间下来，会严重影响我国社会的可持续发展。所以，在这种背景下，推进火电厂的节能减排具有深远的意义。而热工自动化系统具有安全可靠、经济效益高等优点，是火电机组未来的发展方向。明确掌握热工自动化技术的特点、用途，根据我国的基本国策，结合热工自动化技术的发展现状，设计科学合理的节能减排措施，对于我国经济的可持续发展以及热工自动化技术的提高具有非常重要的作用。
1火电厂热工自动化系统简介
1.1火电厂热工自动化系统
火电厂热工自动化系统的主要组成部分有热工的检测、信号保护、信号联锁、自动调节与自动控制等。另外，还需要数据采集与处理、顺序控制、以及调节系统。数据采集与处理系统，主要工作是收集火电厂机组工作完成后的各种参数以及表明设备状态的检测数据，之后再对相关数据进行分析、筛查，便于机组工作人员更好地了解机组设备的工作状态及当前性能，根据设备运行状态及时进行调整。对火电厂所有设备的启停进行顺序控制，是顺序控制系统的主要工作，顺序控制系统能够结合当前机组的工作状态，调节所需设备的启停，从而保证火电厂发电机组能够顺利工作。调节系统的主要工作是，对温度、引风量等进行调节，完善的调节系统是提高热工系统自动化程度的关键。
1.2火电厂热工自动化系统的特点
火电厂热工自动化系统的体系结构分为多层，各个层级之间的功能与作用对象存在差异，热工自动化系统的运行控制由专门的软件执行。热工自动化系统的结构主要分为高层，中层和底层。高层系统负责对软件包进行自动化控制，同时针对中层和底层系统进行整体综合管理。对火电厂机组进行自动化管理离不开数据采集与处理系统，数据是火电厂机组实现自动化管理的依据。
区别于其他控制系统，热工自动化系统具有：（1）积木化硬件的特点。组成热工自动化系统的硬件的组成结构就像积木，对功能模块的选择可以通过增加或移除单元模块来完成，但是增删操作不会影响其完整性。（2）软件的模块化。热工系统由许多软件模块组成，功能各不相同，提高用户使用方便性的同时也使软件开发者的工作量大幅减少。（3）多台计算机之间相互连接，提高了网络的通用性。（4）可靠性与安全性高。
1.3火电厂热工自动化系统的发展现状
火电厂热工自动化系统的发展阶段，可以概括为就地控制、集中控制、计算机控制以及分散性系统四个阶段。其中分散性系统凭借其分散控制、集中管理的特点能够很好地完成对复杂生产过程的控制以及对不同任务的操作，灵活性大大提高。科学技术的发展促进了热工自动化技术的发展，热工自动化技术已经非常成熟，未来热工自动化系统的发展趋势是主控与副控一体化。另外，为了响应国家节约资源、保护环境的基本国策，热工自动化系统的节能减排是火电厂未来发展的必由之路，也是发展低碳经济的体现。
2火电厂热工自动化设计中节能减排分析
2.1加强对对电力设备安全性的控制
火电机组安全平稳的运行是节能减排工作顺利展开的前提。当火电机组因故障停机，需要消耗大量的能源来完成重新点火过程，因此在设计热工自动化系统保护时，机组的安全性是不可忽视的问题。同时，当火电机组发生故障时，要采取有效措施尽可能快地修复故障，降低停机时间，减少反复启停对设备带来地损害，从而延长机组的使用寿命。定期检修设备及时发现安全隐患并采取有效解决方式，从而减少机组运行成本，提高经济效益，达到节能减排的目的。
2.2优化热工自动化系统运行的经济性
优化热工自动化系统的经济性是实现节能减排的重要方面。热工自动化系统包含多个软件模块，在对软件进行选择时，要经过调查、审批、适用等一系列严格完善的过程，选出其中较为优秀的软件。特别地，选择分散控制系统的软件时要更加严格且科学，比较不同的算法，以便保证控制软件的运行效率。经济评价指标对或电厂机组来说非常重要，系统设计人员要构建专门的数学模型，同时使用机组性能计算模块计算并分析机组的性能，从而实现对火电厂经济负荷进行科学分配。对机组运行过程中的数据进行实时监测，及时发现性能问题并采取措施，便于提高机组的经济效益。
2.3强化节能减排的技术可靠性
普及节能减排工作，自身技术的可靠性是不可忽视的方面。强有力的技术支持，是高质量完成节能减排工作的前提。在火电机组启动时或者低负荷运行时，等离子和微油点火安全性的提高，能够有效减少燃油的使用量，从而推动节能减排工作的进行。脱硫工作是实现“减排”目的的重要环节，在设计热工自动化系统时，要将机组控制和脱硫结合起来，对脱硫工作中控制烟气排放温度，吸收塔超温保护等环节加强重视。若是机组采用大型变频辅机，则需要根据辅机的特点有针对性地选择合适的控制方式。收集并分析火电机组运行时的性能数据，根据得到的信息不断调整优化设备运行状态，使机组保持最佳的运行状态，能够有效提高机组运行的经济效益，是完成节能减排工作的有效途径。节能减排技术的可靠性以及完善程度，是支持节能减排工作大范围实施的支撑。节能减排是为后代谋福祉的重要途径，对我国社会的可持续发展具有重要意义。
2.4加强对隐性节能损耗因素的重视
在火电厂热工系统中存在隐性的节能损耗因素，比如，压缩空气耗量、电子设备车间的空调配置、传感器配置数量等，这些因素也会影响节能减排的完成质量。空气耗量会直接影响压缩空气机组的配置容量以及机组的运行成本；电子设备车间采用结合暖通专业的空调配置来取代传统的空调配置体系，能够有效降低空调运行产生的费用；传感器配置过多会提高成本投入以及运行消耗。
总结
火电厂是我国社会的主要污染源之一，是众所周知的事情。通过对火电厂热工自动化系统进行分析，我们可以了解到，火电厂发电的各环节都可能影响节能减排工作的质量，热工自动化系统的各环节与节能减排之间的联系还需要相关人员进一步的挖掘、探索。由于影响因素多，在设计热工系统时，要综合考虑各方面问题，同时也要结合火电厂的实际情况，从而设计出科学、合理的设计方案，以便更好地完成节能减排工作。随着中国经济的快速发展，我国人民的用电需求不断提高的同时更加向往绿水青山的生活环境，所以对火电厂来说，如何平衡好满足用电需求与节能减排之间的关系，将成为今后的发展重点。而采用热工自动化系统是节能减排的有效途径，重视热工自动化系统设计中的节能减排措施，符合了低碳经济时代的发展要求，有利于火电厂的可持续发展，从而促进社会的可持续发展。
参考文献：
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