热工自动控制系统在火电机组节能降耗中的运用

热工自动控制系统在火电机组节能降耗中的运用

李连胜

（大唐宝鸡热电厂陕西宝鸡721300）

摘要：能源问题日益凸显，使得各个发电厂对于节能降耗工作越来越重视。节能降耗不仅可以有效地节约资源，降低火力发电的污染，还可以有效控制生产成本，提高火电机组的实际经济效益。针对火电机组的热工自动控制系统进行简单介绍，并对该系统在火电机组节能降耗方面的应用进行深入分析，其中包括数字电液控制系统（DEH）、主汽压力自动控制系统和汽温控制系统等因素对于火电机组节能降耗方面的影响。期望通过一些优化控制手段，最大程度地实现火电机组节能降耗，实现经济利益的最大化。

关键词：火电机组；节能降耗；热工自动控制系统；应用分析

前言众所周知，电能是我国主要的能源之一，各种机械设备的运转和家用电器的使用都离不开电能，火电厂作为电力生产和运输的主要场所，能够提供充足的电能，保证人们生产和生活的连续性和稳定性。然而在火电机组运行过程中各个结构上会产生大量的能耗，热损失现象十分严重，供电效率普遍偏低，对火电厂的发展造成了一定的阻碍。为了解决火电机组的能耗问题，必须从热工自动控制系统入手，采取行之有效的节能降耗措施，减少因能耗问题引起的经济损失，以达到节约电力生产成本，扩大火电厂经济效益和社会效益的根本目标。

1火电机组能耗的影响因素分析

火电机组能耗与煤耗之间有着密切的联系，通常情况下能耗问题也可以认为是煤耗问题。由于煤耗是一项综合性指标，影响因素众多，煤炭种类、火电机组的参数和实际运行情况都会影响到煤耗，使煤耗的设计值和真实值之间出现偏差。通过分析这两项数值之间差异的形成原因，并制定相应的控制措施，才能取得良好的节能降耗效果，火电机组能耗问题也会得到有效的解决。

1.1锅炉能耗指标分析

一般来说，设备的运行效率在一定程度上可以反映设备的能耗，因此锅炉的能耗指标即为锅炉的效率，体现了锅炉实际运行的情况。锅炉能耗的影响因素主要为热损失，如煤炭不完全燃烧的热损失，排烟和煤渣的热损失，锅炉散热损失等等，影响参数为锅炉密闭性，烟气含碳、含氧量以及排烟温度。其中，排烟过程中产生的热损失最大，其与煤炭品质和煤炭的燃烧率有关，煤炭燃烧率越高，产生的热损失也会越小；锅炉散热损失的大小取决于锅炉的密闭性，锅炉的密闭性越好，散热损失也会越小。所以说，锅炉的节能降耗可以通过选择优质煤种，提升煤炭燃烧率以及增强锅炉密闭性来实现。

1.2汽轮机的能耗指标分析

根据上文的分析可知，汽轮机的能耗指标为汽轮机的效率，主要包含热端效率、冷端效率和回热效率，影响参数为主汽压力参数、再热汽参数、真空度参数等。汽轮机的冷端效率占据主导地位，要想降低汽轮机能耗，就要从提高冷端效率入手，例如调节冷端设备参数，提高设备的运行效率。值得注意的是，在调节设备参数时要将汽轮机当作一个完整的系统，不能仅仅调节某一部件的运行参数，这会对其他端口的运行造成不利影响，而是要综合考虑汽轮机的整体运行情况，对所有相关部件进行调节，这样才能取得最为显著的效果，促进汽轮机运行效率的全面提升。

1.3厂用电指标的分析

火电机组的厂用电指标指的是厂用电率，与用电设备的运行效率息息相关，如磨煤机、

送风机、给水泵等。虽然厂用电率对于发电煤耗产生的影响微乎其微，但是对供电煤耗的影响却十分可观，如果不对厂用电指标加以控制，一旦其达到一个较高的数值，那么供电煤耗也会大幅度上升，这不利于火电厂节能降耗工作的顺利开展。为此，应加大厂用电指标控制力度，降低厂用电率，以减少供电煤耗。

2热工自动控制系统简介

热工自动控制系统是对火电机组进行调节和控制的重要装置，能够根据外界环境变化和火电机组实时的运行状态自动的调节其运行参数，包括温度、流量、料位、压力等，使设备处于最佳的工作状态。同时对其进行自动检测和远程监控，一旦火电机组发生运行异常和故障能够第一时间发出警报并采取措施，对重要设备加以保护，防止事故的扩大和蔓延，挽回企业的经济损失。热工自动控制系统的应用极大的提高了火电机组的生产效率和能源利用率，减少了煤耗，为机组安全、可靠的运行提供了保障。

3.热工自动控制系统对于火电机组的节能降耗方面的应用分析

热工的自动控制系统通过控制的优化、机组参数的合理调节可以有效地促进节能降耗工作的落实，实现机组效率的最大化。其中热工自动控制工作对于机组煤耗影响较大的因素主要有数字电液控制系统（DEH）、主汽压力自动控制系统和汽温控制系统。只有通过这些系统的综合调节，才能实现其节能降耗的效果。

3.1数字电液控制系统的控制方式对于机组煤耗的影响分析

目前我国火电机组的汽轮机调节控制都是采用的数字电液控制系统（DEH），这种系统设置有两种调节控制方式，分别为单阀、顺序阀控制方式。如果机组采用单阀系统来运行，其中对于单阀的调节会比较容易实现，然而调节过程中级节流损失很大；采用顺序阀控制方式时，对于级节流可以得到很好的控制，但其调节过程却略显烦琐，但顺序阀控制方式可以更好地实现节能降耗的目的。根据实践统计可以知道，良好的顺序阀控制方式与良好的单阀控制相比，其节约煤量在4~8g/kW•h，因此顺序阀控制方式是目前机组运行的主要控制方式。

3.2主汽压力自动控制系统对机组煤耗的影响分析

一般情况下，机组的主汽压力波动的主要原因在于机组的负荷较低、煤种质量较差，主汽压力的波动进一步导致了机组的负荷，这使得机组的投入方式产生改变。通常情况下，机组采用自动滑压模式投入，可以有效保证机组进气，减小阀门的节流损失，达到节能的目的，实现经济性的提高。对于主汽压力自动控制系统的有效控制，需要通过对其主汽压力波动原因进行深入分析，拟定控制方案，再通过对其参数的精准调整，合理的阀门开度与方式，同时结合滑压过程的控制，实现节能降耗的最优化，提高机组的运行经济性。

3.3汽温控制系统对于机组煤耗影响分析

汽温过高对于机组的运行带来潜在的威胁，超温严重时可能会导致过热器的爆管，导致整个机组系统的瘫痪；汽温过低时，则会导致汽机内部的蒸汽湿度变大，在加速对于机组内部设施腐蚀的同时，还有可能导致蒸汽管道内部水压过高导致振动剧烈。因此，汽温控制的有效调节对于实现机组节能降耗的实现有着重要的意义。对于机组汽温控制主要包含两个方面，分别为初始汽温的控制和再热汽温的控制。对于初始汽温控制，只需要根据实际规范操作来进行初始参数的设定来实现；再热汽温的调节，会通过燃烧器的机组整体进行调节来实现，再热汽温对于供电煤耗的影响很大。据统计可知，再热汽温每增加1t/h，机组的整体供电煤耗将升高约0.2g/kW•h。

4.结束语

随着电厂对于节能降耗工作的日益重视，节能降耗工作也在不断落实。因为这不仅仅可以有效地节约资源，降低火力发电的污染，同时也能有效控制生产成本，提高火电厂的经济效益。通过本文的分析可以看出，节能降耗的主要目的在于锅炉效率和汽轮机效率的提高以及厂用电指标降低。与此同时，火电机组的热工自动控制系统，如数字电液控制系统（DEH）、主汽压力自动控制系统和汽温控制系统等因素对于火电机组节能降耗方面的影响很大。通过对自动控制的参数优化，实现机组整体的节能降耗。然而对于机组的自动控制参数的调节绝非单一参数的调节过程，而是需要对所有参数进行综合调节，这样才能达到所需要的效果。

参考文献：

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[2]张瑞鹏.热工自动控制系统在火电机组节能降耗中的应用[J].电子制作，2013（17）：235-236.