热工优化控制在电厂节能中应用效果研究.docxVIP

?

?

热工优化控制在电厂节能中应用效果研究

?

?

摘要：随着经济的发展，当前社会各行业对节能减排工作更加关注，纷纷采取各种节能举措，以落实可持续发展的重要原则。本文将针对热工优化控制在电厂节能中的应用效果展开分析，强化电厂节能举措，分析优化方式，满足当前电厂的节能需求，推动电厂实现可持续发展之根本目标。

关键词：电厂；节能；热工；优化控制

前言：热工自动控制在电厂节能工作中发挥着重要的作用，利用该举措可实现对温度的自动控制，减少热耗。利用优化汽轮机滑压定制以及凝结水节流控制设备，可提升机组经济性。为满足热工控制的最佳节能效果，对众多控制指标以及测量技术进行分析，充分挖掘节能潜力，争取经济效益。

一、热工优化控制综述

（一）热工优化控制

火电厂在运行期间将产生大量能源消耗，不符合我国绿色可持续发展理念，对环境造成严重的污染。影响我国火电厂发电的主要因素包括锅炉效率、机组补水率、主气温度等。为提升火电厂发电效率，降低能耗污染，遂采取控制举措，以分散控制系统为主要手段。随着经济的发展，传统分散控制系统已无法满足当前节能减排的需要，因此采用计算机、信息控制技术等促使火电厂系统朝向自动化方向转变[1]。

（二）热控优化控制在电厂的重要地位

热工优化可有效控制锅炉能耗，以降低排烟热损失。由于锅炉在燃烧过程中存在不充分燃烧的情况，将大大增加煤炭能耗。而主蒸汽以及再热蒸汽温度以及压力降影响汽轮机热力学效率，故采用热控优化方式，降低系统能耗。其次，具有节能减排之作用。一方面体现在送风控制，即使得送风量达到最佳值，以确保锅炉内完全燃烧，减少排烟热损失。另一方面体现在控制磨煤机出口温度，以确保锅炉正常运行。在磨煤机出口添加一定比例的冷风，减少流经空顶器的风量。利用热工控制系统，控制出口温度，提高燃烧效率。随着送风量的合理调节，优化锅炉排烟热损失，降低锅炉能耗。第三则体现在对主蒸汽压力的控制。在机组运行过程中，利用控制系统，及时调整机组运行参数，确定阀门开度，优化主汽压力以及高压调节阀门，确保机组具备较高的经济性。

二、热工优化控制在电厂节能中的应用效果

（一）主蒸汽温度优化控制效果分析

经过大量实验、文献的参考后，对300MW以上容量的机组进行分析，得出当主蒸汽温度降低1°C，汽轮机热耗能上高0.032%。可见，随着机组容量的不断增加，主蒸汽温度将直接影响着机组的耗能情况。为控制主蒸汽温度，实现火电厂能源消耗之根本目的，需适当提高主蒸汽温度、再热气温控制精度、降低超调量，最终实现精确控制主蒸汽温度以及再热气温。经有关试验表明，改善机组运行状况，优化控制系统，可提高机组工作效率在0.05-0.20%之间。

（二）节流调节优化效果

1.带喷嘴顺序阀优化效果

滑压运作下，机组压力发生变化，其负荷以及相应的压力均有所增加，以增加锅炉出热量。在优化过程中，要控制滑压运行状态下的负荷较慢之缺陷，故在负荷增加是调高汽轮机调节门，利用锅炉的存热量提升负荷速度。因此，在滑压运作状态下，要进行调节门调节有关工作，在定压状态下，实现最低损失。这种优化方式也被称为联合控制方法。在优化高负荷区热效率的同时，也能够优化低负荷区的水循环恶化状况，实现机组对制定命令的快速反应[2]。

2.非带喷嘴型凝结水节流调节优化效果

近年来，火力发电厂设备随着时代的进步不断优化、改进、更新，各种汽轮机在我国得到了广泛的应用。其中，不带喷嘴的全周期进气型超临界汽轮机组，更是受到热捧。其在运行过程中，调节门可呈现全开状态，以实现节流损失的最小化。但该种方式可能回导致机组负荷无法存储热量，难以满足一次性调频需要。基于此，优化节流损伤控制。通常采用汽轮机调控门进行调节，结合电网调峰综合运行。为满足其负荷的快速响应，在调节高压调节门的过程中，应预留较大的机组负荷来满足余量调节的需要。由于余量较多，在一定程度上将影响运作的经济性，反而造成火电厂能耗的增加。故此，凝结水节流方法成功诞生。

该方法的基本原理为：在调节负荷的过程中，关闭凝汽器出口，降低凝结水流量，降低加热器抽气量，增加蒸汽做功量，增加机组负荷。打开凝汽器出口调节门，增加凝结水总流量，增加低压加热器抽气量，降低蒸汽做功量，降低机组负荷。究其技术原理，凝结水节流调节优化技术，就是利用汽轮机回热比，以及加热系统存储能量的技术。根据火电厂实际运行情况，使用该种节能方式，将降低负荷率达到75%以上。

（三）实际应用效果分析

以某火力发电厂实际运行情况进行分析，其优化后一年煤耗量减少了0.418kJ（kw?h）[3]。研究表明，主蒸汽温度每降低1°C，汽轮机组消耗量相对增加。该火电厂在采用传统节能设备期间，无法满足国家关于节能消耗的有关要求，大大降低企业经营利润，降低工作机组运行效率。在利用热工优化控制系统后，主蒸汽温度明显升高，以及再热蒸汽