热控自动控制在电厂中降耗作用研究田育文

热控自动控制在电厂中降耗作用研究田育文

田育文

（南京化学工业园热电有限公司）

摘要：经过建国来60多年的发展，我国发电技术已经取得巨大进步，处于国际先进地位。现阶段我国发电产业取得巨大发展，也面临着能耗大的瓶颈制约。本文通过分析我国电厂能源消耗的现状，分析能源消耗存在的问题。针对锅炉降耗和汽轮机降耗对于热控的降耗的影响进行分析，研究出相应的改善措施，为电厂降耗提供理论指导和操作依据。

关键词：电厂热控降耗

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热控自动控制在锅炉降耗中的作用

2.1控制送风量降耗

送风量的大小关系着锅炉内过量空气系数α的大小。当送风量过大或者过小的时候，就会造成数值波动。为了保障锅炉排烟和不完全燃烧造成的热损失最小，需要提供最合适的送风量。通过热控自动控制系统中的氧量控制系统，对氧量和负荷对应的理论曲线进行优化。

2.2控制氧量降耗

氧量的大小通过影响煤炭的燃烧程度直接影响煤炭的使用效率。因此需要安装氧量测量装置，测点最佳位置是炉膛出口。在使用中通过现场使用情况绘制氧量随运行负荷变化产生变化的曲线，根据曲线确定最佳氧量。然后利用热控系统对氧量进行检测，根据负荷进行调整，保障煤炭燃烧率，避免能源损耗。

2.3控制一次风量降耗

根据现在的研究成果可知，进入锅炉内的风量应该分为经过预热的风和一部分冷风混合。因此在一次风量的供应中，在注意暖风与冷风的比例。如果冷风比例过大，就会增高锅炉排烟的温度，导致热量损耗。可以通过热控自动控制系统对一次风量中暖风和冷风的比例进行调节，同时控制整体的风量供给，保持风量供给与煤炭供给的最佳配合。采用以上措施，安装相应的自动化设备并进行正确的参数设置，可以通过降低锅炉的排烟温度、增加锅炉内的化学燃烧程度以及机械燃烧程度来减少热量的损失，从而实现对发电过程的降耗。

3热控自动控制在汽轮机降耗在的作用

3.1改变DEH系统的阀门控制方式降耗

现阶段，汽轮机顺序阀方式主要有三种：

（1）A1、A2――A3――A4调门1和调门2在达到指定负荷的情况下同时启动，然后依次启动调门3和调门4。（2）A1、A2、A3――A4达到指定负荷之后前三个调门同时启动，开启到位之后，第四个调门启动。（3）采用混合阀的方式，利用较低的负荷启动四个调门。第一个调门开启到一定位置之后慢慢关闭。同时其余三个调门依次开启。到流量达到87%的时候，第一个调门全部关闭。然后再重新启动。

根据实际使用中统计的结果显示，采用第一种顺序阀方式可以有效实现节能降耗，实测统计结果显示供电煤耗率可以较低7g/（kW*h）左右。同时针对现行效果最好的第一种方式进行改进。可以通过对阀门流量特性进行测算，通过得到的实际特性对比修改相应的特性函数，提高煤电负荷的控制。同时要考虑汽轮机工作的安全。

3.2控制主汽压力降耗

机组的负荷和煤炭质量关系到汽轮机的主汽压力，从而影响煤电机组的负荷能力和滑压运行的投入程度。一旦机组进入滑压运行的状态，就会导致汽轮机的主汽压力的滑压设定值下降，低于理论数值。采用热控自动控制系统之后，可以通过协调设备机组负荷和调整系统初始参数的方法，对顺序阀阀门的开启方式以及阀门开度进行更加合理的优化，从而提高机组的发电效率，降低能耗。

3.3控制主汽温度降低煤炭损耗

根据发电锅炉的实际燃烧情况设计相应的气温自动控制系统。实测汽轮机的主汽温度与煤炭使用量、电厂发电量的对比曲线，从而确定最合理的主汽温度。通过自动控制设计，使得主汽温度可以与煤炭的使用量保持最佳的配合，提高煤炭的使用效率。从实际运行结果可知，主汽温度的增加量△T与供电煤耗率p的比值几乎为10：1，也就是温度每提升1℃，供电煤耗率就可以降低0.1g/（kW*h）。

3.4控制回热系统加热器组端差降耗

在现阶段煤电厂的发电机组中普遍使用的是“3高4低1除氧”的八级回热系统。加热器组端差简单讲就是指的温差，温度差距越小，那么热量损耗和能量损失就越小。因此需要尽量降低加热器组端差。加热器的水位通过影响疏水温度影响加热器组的端差。水位越高，端差越小，能耗也就越小。热控自动控制可以提高水位测量的精准度，而且可以根据运行状况自动对回热系统的水位进行合理的调整，从而设置最合理的水位，保障回热系统的最低能耗。

4结束语

热控自动控制在电厂中的使用虽然很普遍，但是只是作为辅助的控制系统使用。通过分析热控自动控制在降耗方面的使用效果可知，热控技术在电厂发电过程中能够通过对锅炉和汽轮机使用过程中的控制实现整个系统的降耗。热控专业的技术人才需要加强对热控技术在工业降耗方面使用上的研究，利用科学技术实现工业的可持续发展。

参考文献

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