火電廠熱工自動化設計中的節能減排研究
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【摘 要】近幾年來，隨著我國社會經濟的不斷發展，越來越多工程項目得到有效開展，再加上城市的建設等，我國對電能的需求越來越高，電力工業也進入了一段發展的高峰期。在這一背景下，對于火電機組的運行及管理要求越來越嚴格，熱工自動化技術憑借著其優秀的安全性能、可靠性、經濟環保性等方面的優勢成為了我國火電機組發展的重要應用技術?；痣姀S作為節能減排的重要目標，在熱自動化設計中同樣需要體現，節能減排問題也是目前火電設計的最大問題。本文根據火電廠熱工自動化的功能和特點，根據火電廠的相關實際情況來分析研究節能減排等問題，并提出其中存在的問題，找出解決辦法，希望對我國火電廠節能減排做出相應的貢獻。
【關鍵詞】火電廠熱工自動化；節能減排；應用研究
我國電力行業一直被國家重視，電力行業發展的是否超前也是考驗國家經濟能力的一個重要標準。而目前我國電力行業的能源結構主要是以碳煤為主發電工程，在目前這項技術發展的較為成熟，所以在今后的一段時間我國仍然難以以其他發電技術作為主要發電手段。然而碳煤也是一種不可再生能源，火電廠消耗碳煤的數量是很大的，長此以往會導致我國社會發展的不穩定，對我國的經濟可持續發展有著十分不利的影響。因此火電廠節能減排就是目前所需要注意的問題，我國應該積極貫徹節能減排思想，研究節能減排新方法，節約能源，保護環境，以保我國經濟可持續發展，具有著十分重要的意義。
一、火電廠熱工自動化系統的發展現狀
在火電熱工自動化發展中存在著四個十分關鍵的階段，分別為：就地控制，集中控制，分散型控制，總線型控制。隨著自動化技術的發展，從智能化是其核心部分，所謂智能化表現在其具有多種新功能。例如過去當流量儀表需要進行溫度，壓力的補償時需要分別測量流量，溫度和壓力的三臺變送器，并且需要運算器來計算，而現在一臺智能化的流量變送器就可以包攬這一任務；又如一臺智能化執行器，由于具有多種的自診斷功能，過去控制的算法，只能由調節器或DCS來完成，如今一臺智能化的變送器或者執行器，只要值入PID模塊，就可以與有關的現場儀表在一起，在現場實現自主調節，從而實現控制的徹底分散，從而減輕了DCS主機的負擔，使調節更加及時，并提高整個系統的可靠性，有效的降低了火電廠的成本，對于火電廠熱工自動化的節能減排具有十分重要的意義。
隨著國家提倡可持續發展戰略，低碳思想已經在我國普及，其要求火電廠熱工自動化節能減排也是必然的結果，問題在于節能減排目的雖然已經普及，但是節能減排的方法還是十分稀少，因此加強節能減排工作火電廠熱工自動化設計中的應用是當前最主要的任務。
二、火電廠熱工自動化設計中的節能減排注意的問題
1、強化系統安全性能進而促進節能減排
無論是在哪方面，熱工自動化設計都需要在安全合格的情況下來進行設計，為了保證系統的安全性能，以及設計出系統安全運行，需要對發電機組進行保護設計。在火電廠熱工自動化設計的過程中，以安全為前提，去進行節能減排設計，而安全方面需要進行安全設計和特殊安全設計兩種設計，來保證系統的絕對安全，這兩種方法相結合，完美的減少了系統在運行中出現錯誤和故障的幾率，有效的保證系統的安全運行。
2、促進節能減排技術的成熟，提升節能整體性
為了實現火電廠節能減排的目的。還需要更加先進的技術作為有效的支撐，就目前情況而言，節能減排技術并不是很成熟，相關的設計人員經驗不足，所以促進節能減排的成熟才可以有效的去進行節能工作，國家可以根據培養，或者企業可以培養員工來促進相關人才的出現，我國在這方面技術尚不完善，且相關人才較少，所以培養人才，滿足國家和企業的人才需求，提高工作人員的不斷努力來促進節能減排技術成熟。
提升節能減排的整體性對于節能工作是十分有利的，眾所周知熱工自動化系統是一體的，存在一點出現問題或是系統發生一處故障將會導致系統整體無法正常工作，而重啟一遍所需要的成本較大，而提高了系統整體的安全性，出現這種情況的次數就會少很大，在安全提升情況下進行對系統整體的節能減排加強，所節約的資源就會大大增多。
3、合理的分配機組負荷經濟，有效的提高節能減排目的
在以前，火電廠是與我國電網屬于同一個系統的，在與電網為整體一起運營的。而在那時經濟的分配并沒有像現在一樣嚴謹，隨著火電廠與國家電網的分開營運，對于經濟的管理也更加的嚴格了。新的階段國家將電網與火電廠分開運行，在國家發出指令的時候不再是單獨針對一個發電機組，而是針對定向的發電廠，對于發電廠中的經濟分配有著良好的促進作用，保證發電廠運行經濟的合理發展。在新的工作情況下，合理的分配機組負荷經濟，有效的提高節能減排目的。
三、火電廠熱工自動化設計中的節能減排措施及問題
1、加強熱工自動化系統經濟運行
在熱工自動化設計的過程中，對系統軟件尚未選擇之前，最應該做的是對系統的梳理，檢查，審核，在這些工作做完且通過后，在進行對系統軟件的選擇。選擇控制效果最佳的軟件是最關鍵的，尤其是在選擇分散控制軟件的時候，需要進行科學的研究和探討，在評估后確保該軟件性能的情況下在進行選擇，加強熱工自動化系統的經濟運行。在系統進行運行的過程中往往會出現問題和故障，所以選擇性能良好的軟件，并且各個軟件性能并不沖突有利于系統的正常運行，有效的降低了出現問題和故障的頻率，經濟合理的進行系統運行。
對火電廠機組經濟指標體系的建立也是十分關鍵的，通過數學模型的構建來進行對機組性能的分析和計算，最終達到機組經濟指標的情況，根據計算結果來構建系統。對機組運行的實時數據管理對于系統的正常運行有著很大的影響，建立性能優化的數據庫，方便診斷系統在運行的過程中出現的性能問題，并及時進行解決，有效的保證了系統的經濟運行，在機組經濟運行的情況下對于節能減排的問題也是水到渠成，直接影響了節能減排的量度，熱工自動化經濟運行的情況下可以有效的降低煤炭的使用率，達到了節能減排的目的。
2、加強對新型節能減排熱工儀表的應用
加強對新型節能減排熱工儀表的應用是促進節能減排的一大方法，通過對新型熱工檢測儀表的應用來監測煤炭的使用率，從而采取有效的手段來控制煤炭的使用效率，促進了對節能減排工作的進行。同樣，使用新型熱工儀表來監測鍋爐煙氣排放質量，嚴格控制煙氣排放的參數，使之能達到國家排放要求，減少對環境的污染，也是近些年熱工設計的趨勢。例如，目前一種方法就是使用快速熱電偶，對難以準確控制蒸汽管排放的問題采用熱電偶來實時監測，并及時采取有效的手段進行控制，可有效的降低設備成本費用，實現節能緊迫的目的。
3、加強對隱性節能消耗的重視
在常規的火電廠熱工自動化系統運行的過程中，常存在著隱性節能損耗，這對實施節能減排目的存在著很大的阻礙，所以解決隱性節能消耗也是同樣需要重視的問題。比如在保護邏輯的設計中存在著配置較大的問題，其存在著變送器，熱電偶等一些損耗功能，所以如何在不影響系統正常工作的情況下有效的降低損耗也是一項巨大的難題。重視并找出降低損耗，加強對隱形節能消耗的重視來節能減排，是一項微小但不得不重視的問題。
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（作者單位：中電建湖北電力建設有限公司）
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