自动化技术在电厂节能减排中的应用研究

自动化技术在电厂节能减排中的应用研究

  冉中华  李涛

黄冈中电大别山发电运营管理有限公司 湖北 麻城市438300

摘要：近年来，自动化技术的飞速发展，为电厂节能减排提供了新的思路和方法。自动化技术通过集成先进的计算机、通信、控制和优化技术，实现了对电厂生产过程的实时监控、智能控制和优化管理，从而有效提高了电厂的运行效率和能源利用效率，降低了污染物的排放。基于此，本文深入探讨自动化技术在电厂节能减排中的应用，分析自动化技术如何帮助电厂实现更加绿色、高效的运行，促进电力工业的可持续发展。

关键词：自动化技术；电厂；节能减排

引言

随着全球气候变化的日益严峻，能源利用与环境保护之间的平衡已成为各国关注的焦点。电力工业作为能源消耗和温室气体排放的主要领域之一，其节能减排的紧迫性愈发凸显。电厂作为电力生产的核心环节，其节能减排工作不仅关乎企业的经济效益，更对全球环境保护和可持续发展具有深远影响。

1火力发电厂节能减排的方向

为了切实贯彻国家节能减排的方针，协同推进降碳、减污、扩绿、增长，推进生态优化、节约集约，绿色低碳发展，我们要加快发展方式绿色转型，科学实施全面节约战略，深入推进环境污染防治，合理规划节能降耗工作。使火电厂可持续发展，节能排放水平得到有效的提高。为实现节能减排预期目标，可将以下两个方面作为开展工作的出发点和落脚点：第一，结合现场工作实际情况，通过引入、提升新技术、新材料、新工艺等手段，改变煤电机组的运行状况，提高机组能源转换效率，降低机组的供电煤耗和厂用电率，减少污染物的排放，来达到节能减排的目的。第二，针对小型燃煤电厂的效率低，单位能耗较大，造成的环境污染也较大的问题，集中发展大容量、高参数的燃煤电厂，关闭小型机组，重点发展大容量机组，以提高效率，降低能耗。

2目前我国火电厂存在的问题

为了实现企业的高质量、可持续发展，拓展企业的生存空间，必须大力推进技术革新进步及应用。目前，国内新建大型燃煤电厂主要运用抽汽、调频、变频调速、智能控制和监测等新技术手段来实现节能降耗的目的。近年来，新建大型燃煤电厂，在应用了这些先进经验后，机组各项生产数据均有了很大的提升。我们常说“思维决定意识，意识决定实践”，早期的燃煤电厂因对新兴技术应用知识的模糊，思想固化因循守旧，不愿接收新事物，具体到工作中也是主要运用传统的、保守的技术手段，思想上的排斥，制约了新技术的应用和学习。这对企业的发展和进步都是不利的,各大企业首先应从思想上加深认识，从行动上加强落实，通过企业集中培训和激励员工自学相结合的方式，积极引入新思想、新设备、新技术，助推企业向前发展。我国的经济发展逐渐从之前的“粗放式”向“精细化”过度，但是，在这个过程中，仍然存在诸多问题。同样的情况也发生在燃煤电厂，对能源节约和减少污染物排放的关注不够。节能减排制度较为分散、系统性不强。制度的不完善、考核机制的缺失，导致指标责任不明确，执行力不高，节能减排和经济效益矛盾突出，工作效果堪忧。

2自动化技术在电厂节能减排中的应用

2.1燃烧优化控制

自动化技术在电厂锅炉燃烧过程中的应用，通过集成先进的传感器和控制系统，自动化技术能够实时监测锅炉内的燃烧状态，确保燃料在最佳状态下燃烧，从而提高燃烧效率，并显著减少燃料消耗。具体来说，自动化技术通过安装在锅炉内部的传感器，实时采集火焰温度、烟气成分等关键参数，这些参数能够直接反映燃烧过程的状态和效率。一旦数据被采集，它们将被传输到中央控制系统进行分析和处理。中央控制系统利用先进的算法和模型，对采集到的数据进行深度解析，并据此调整燃烧参数。例如，当火焰温度偏低时，控制系统可能会增加燃料供应量或调整空气流量，以提高燃烧温度；而当烟气中的污染物浓度超标时，控制系统则会迅速调整燃烧策略，以减少污染物的生成。这种精确控制不仅确保了燃料在最佳状态下燃烧，还使得燃烧过程更加稳定、可靠。与传统的燃烧控制方法相比，自动化技术能够更快速、更准确地响应燃烧过程中的变化，从而大大提高燃烧效率。通过实时监测锅炉内的燃烧状态，自动化技术为电厂的节能减排提供了强有力的支持。通过智能控制算法，自动化技术可以实时调整燃烧参数，如风量、煤量等，以适应不同工况下的燃烧需求，进一步降低能源消耗。

2.2设备监控与维护

自动化技术通过安装各种传感器和监测设备，对电厂内的关键设备进行实时监控。在发电机方面，自动化技术能够实时监测发电机的运行状态，包括温度、振动、电流和电压等关键参数。通过收集和分析这些数据，自动化技术可以预测发电机的潜在故障，并提前采取维护措施，从而避免设备故障导致的停机损失。此外，自动化技术还可以根据电网的需求和电厂的实际情况，自动调整发电机的输出功率，实现优化调度，提高电厂的经济效益。变压器负责将发电机产生的电能输送到电网中，自动化技术通过安装传感器和监测设备，可以实时监测变压器的温度、油位、绝缘电阻等关键参数，可以反映变压器的健康状况和运行状态。一旦发现异常，自动化技术可以立即发出警报，并采取相应的措施，如调整变压器的负载或启动备用变压器，以确保电网的稳定运行。冷却系统对于电厂的运行同样至关重要，由于电厂设备在运行过程中会产生大量的热量，如果不能及时散热，将会导致设备损坏甚至引发火灾。因此，自动化技术通过安装温度传感器和流量传感器等设备，可以实时监测冷却系统的运行状态，一旦发现冷却系统出现故障或异常情况，自动化技术可以立即启动备用冷却系统或调整冷却策略，以确保设备的正常运行。当设备出现故障或性能下降时，自动化技术可以迅速发出警报，提醒操作人员及时处理，避免设备故障导致的能源浪费和污染物排放增加。同时，自动化技术还可以对设备的运行数据进行收集和分析，为设备的预防性维护和优化运行提供依据。

2.3能源管理系统

自动化技术确实能够构建电厂的能源管理系统，从而对整个电厂的能源消耗进行统一管理和控制。能源管理系统（EMS）是电厂节能减排策略中的核心组成部分，通过集成各种传感器、计量设备和控制系统，实现对电厂能源消耗的全面监控和优化。能源管理系统通过实时监测各种能源消耗数据为电厂提供准确的能源消耗信息，可以帮助电厂了解自身的能源消耗情况，还可以为制定节能减排策略提供数据支持。通过对历史数据和实时数据的分析，系统可以找出能源消耗中的不合理部分，识别出节能潜力，并制定相应的节能措施。例如，系统可以根据负荷变化自动调整设备的运行状态，避免设备在低效状态下运行；同时，系统还可以对燃料进行精细化管理，确保燃料的供应量和质量满足生产需求，减少不必要的浪费。此外，能源管理系统还可以与电厂的其他系统（如生产管理系统、设备管理系统等）进行集成，实现信息的共享和协同工作。通过实时监测和分析电厂的能源消耗情况，自动化技术可以找出能源浪费的根源，并制定相应的节能措施。

结束语

经过对自动化技术在电厂节能减排中应用的深入研究，不仅可以为电厂带来了显著的节能减排效果，还极大地提升了电厂的运营效率和经济效益。自动化技术的应用，使得电厂在生产过程中能够实时监控各项参数，实现精确控制，减少不必要的能源浪费，并通过智能优化算法降低污染物的排放，从而实现了环境效益和经济效益的双赢，为实现环境保护和可持续发展作出更大的贡献。

参考文献：

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