自動化技術在電廠節(jié)能減排中的應用探究

楊濤

摘要：我國目前正著力推行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，因此不管是何種領域的何種行業(yè)，都需要朝著綠色、低碳、環(huán)保的方向發(fā)展。我國的電廠以火力發(fā)電為主，需要耗費大量的煤炭資源，會對環(huán)境造成較大的污染，如果不能及時進行節(jié)能減排，就很有可能被社會的洪潮所淘汰。文章就電廠節(jié)能減排中自動化技術的應用進行了探討。

關鍵詞：電廠；節(jié)能減排；自動化技術；火力發(fā)電；環(huán)境污染 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2016）09-0082-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.09.039

1 概述

社會的發(fā)展越來越快，社會的經濟水平也越來越高。在生活水平提高之后，越來越多的人們逐漸開始重視其生活質量的問題。電能是人們生活、發(fā)展過程中必不可少的資源，電量的增多可以保障日常生活、工作的穩(wěn)定。然而我國的發(fā)電結構還處于以火力發(fā)電為主的層面，而火力發(fā)電則會使用大量的煤炭資源。煤炭資源屬于不可再生資源的一種，長期、大量的消耗最終會導致煤炭資源的稀缺，不利于我國的長久發(fā)展。不僅如此，大量的燃燒煤炭也會造成空氣的污染。

為此我國逐漸把可持續(xù)發(fā)展問題作為當前的發(fā)展重點來看待，尤其是節(jié)能減排工作。節(jié)能減排不僅可以有效地節(jié)約資源，同時也可以減少因廢氣的排放而造成的環(huán)境污染。隨著科學技術的不斷發(fā)展，電廠不僅僅依靠手工操作進行生產，進而轉向了利用自動化技術進行生產。這也大大提高了電廠的工作效率，從而為節(jié)能減排起到了推動作用。

2 運用自動化技術實現(xiàn)節(jié)能減排的相關理念

2.1 運用自動化產品實現(xiàn)節(jié)能減排

為了逐步實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，一些電廠開始運用自動化產品作為輔助工具。如電廠利用微電腦系統(tǒng)進行控制以及使用軟啟動等技術，從而在一定程度上可以依靠自動化產品使節(jié)能減排成為可能。一些自動化產品的使用，使得電廠在控制方面的精準度有所提升。在對電廠的運行功率以及運行負載進行嚴格的控制之后，耗電量以及耗費的能源逐漸減少，因此，使用自動化產品可以有效地幫助電廠實現(xiàn)節(jié)能減排。

2.2 運用自動化系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能減排

除了運用自動化產品實現(xiàn)節(jié)能減排之外，也可以利用自動化系統(tǒng)使節(jié)能減排成為可能，比如運用調度自動化以及管理自動化等，在提高企業(yè)經濟效益的同時，也能有效地控制資源以及能源的投入量問題。依靠節(jié)能系統(tǒng)實現(xiàn)對電廠投入的控制，從而使電廠節(jié)約成本，并且節(jié)約各種資源，進而促進節(jié)能減排工作的順利實現(xiàn)。

3 電廠節(jié)能減排中自動化技術的應用

3.1 實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的一體化進程

目前，電廠的自動化系統(tǒng)由三層結構構成，即過程控制、制造執(zhí)行以及經營規(guī)劃三層。為了有效地實現(xiàn)節(jié)能減排，除了運用先進的技術、設備之外，還要利用先進的自動化系統(tǒng)。通過系統(tǒng)的控制，進而實現(xiàn)操作以及調度等方面的優(yōu)化。

我國有六種耗能較多的工礦企業(yè)：有色、冶金、建材、電力、造紙以及化工。這些工礦企業(yè)不僅耗費大量的能源、資源，也會對環(huán)境造成嚴重的污染。為此，就需要對其重點的能耗設備進行節(jié)能控制，減少能源的消耗，同時對其重點污染源進行污染治理，因此，逐漸完善控制裝置并進行系統(tǒng)的及時優(yōu)化勢在必行。通過各種系統(tǒng)和先進設備的共同作用，對能源的除塵、脫硫等流程進行嚴格控制。同時對各種易產生污染的環(huán)節(jié)進行優(yōu)化處理，從而使燃燒技術更為優(yōu)化，使能源消耗與污染物的排放降至最低，進而實現(xiàn)電廠的節(jié)能減排工作。

3.2 節(jié)能自動化產品的研制和技術的開發(fā)

由于科學技術的不斷進步，電廠也逐漸實現(xiàn)手工控制操作向自動化控制的方向發(fā)展。同時，實現(xiàn)了自動化控制之后，也使電能生產的方式更加優(yōu)化、合理，使得電能的生產效率也實現(xiàn)了逐步提升。目前，電廠的自動化技術一般都是運用變送器對計算機系統(tǒng)以及大屏幕的監(jiān)視器、現(xiàn)場總線等進行控制。雖然國家及電廠正在加大力度實現(xiàn)發(fā)電結構的轉型，但是在我國的電力規(guī)劃中指出，即使到2030年，我國電廠發(fā)電結構依然是以火力發(fā)電為主。而預計4年后，我國的裝機容量便可多達14億千瓦，其中火力發(fā)電所占的比重就多達10億左右。因此，在以火力為主的發(fā)電結構模式下，節(jié)能減排工作更是困難重重，要及時需找新的方法，加快節(jié)能自動化產品和自動化技術的研發(fā)。

首先可以尋找新的自動化節(jié)能方法，可以不斷引進外國先進的節(jié)能技術，再與我國先進的技術相結合，實現(xiàn)無觸點調壓、穩(wěn)壓等；其次，采用移相控制技術以及電子安全保護技術等方法及時地對發(fā)電機的輸出功率進行調整和改變，加強微電腦對電廠的控制管理，不斷提高電機的工作效率，使能耗逐漸降低，從而達到節(jié)約資源的目的；最后，可以加快研制新的自動化產品和自動化技術，使可再生及不可再生資源的儲能效率及生產效率等都獲得較大程度的提高。

3.3 結合信息管理進行節(jié)能減排

在電廠使用自動化技術進行控制的早期，一般都是單純地對控制系統(tǒng)方面的單輸出和單輸入情況進行分析整理，之后再對其進行人工繪圖。而這種操作方法一般都會存在很大的誤差，且工作效率低。由于電廠對于信息管理的重視不夠，導致自動化技術與管理信息化程度嚴重不匹配。為了改變這一局面，就要重視二者的協(xié)調發(fā)展，從而提高系統(tǒng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的準確性，也使自動控制的實用性更強，使操作更為簡單、方便。

4 成功運用自動化技術進行節(jié)能減排的表現(xiàn)

4.1 變頻技術的應用

電廠使用變頻技術能有效地控制節(jié)能減排。在電廠的運行過程中，一般會利用煤、燃氣或是油等資源進行發(fā)電，因此，就會有很多浪費現(xiàn)象從中產生。煤、燃氣以及油等資源的消耗使我國能源的投入量大大提高。而在電廠實際發(fā)電的過程中，對于能源的消耗也很大，以致節(jié)能減排難以實現(xiàn)，使用變頻技術可以有效降低能源消耗。變頻調節(jié)器的使用也會在很大程度上降低燃料的消耗量，從而根據(jù)電廠的實際情況對能源投入進行調節(jié)和控制。與此同時，變頻調節(jié)器的使用也可以優(yōu)化鍋爐的運行狀態(tài)，控制燃料在燃燒時的風量。變頻技術的應用可以幫助電廠解決能源消耗以及資源浪費等問題，逐漸實現(xiàn)電廠的節(jié)能減排、降低消耗，從而獲得更多的經濟收益。

4.2 運用現(xiàn)場總線技術

運用現(xiàn)場總線技術可以幫助電廠順利實現(xiàn)節(jié)能減排。隨著經濟的不斷發(fā)展，電廠總線布置涉及的范圍也越來越廣?，F(xiàn)場總線技術與傳統(tǒng)的技術相比具有比較明顯的優(yōu)勢：一是可以使硬件設備的應用數(shù)量有所降低?，F(xiàn)場總線技術一般采用的是計算機控制，同時利用PC，使得硬件設施的需求量大為減少，并且其控制站的面積也可以因此大大縮減；二是從安裝方面來講，現(xiàn)場總線操作起來更為簡捷、方便。在現(xiàn)場總線的其中一條線路上可以進行多個設備的接入，從而為電廠節(jié)約了更多的資金。同時，應用現(xiàn)場總線技術也在一定程度上可以解放人力。由于其工作量小，相對的，電廠對于人力、物力方面的投入也會相對減少。

4.3 碳素焙燒控制技術

利用碳素焙燒技術進行生產時，焙燒可以影響生產的各個方面，如對環(huán)保產生影響、對能耗產生影響、對成品的品質和成品的壽命造成影響等。然而碳素焙燒技術在生產過程中具有多道工藝，因此，對于環(huán)境造成的影響也極其惡劣。但是由于長時間缺乏控制，所以其相對的能耗也比較大且污染嚴重。目前，針對這一情況已經研發(fā)出專門控制碳素焙燒的技術，在電廠的投入使用中，不僅為電廠節(jié)約了大量的能源，也減少了對于環(huán)境造成嚴重污染的污染物的排放，同時為電廠帶來了巨大的經濟效益，使得節(jié)能減排工作逐漸成為現(xiàn)實。

5 電廠節(jié)能減排中自動化技術的發(fā)展方向

5.1 走可持續(xù)發(fā)展之路

電廠在節(jié)能減排過程中運用自動化技術可以促進電廠實現(xiàn)高水平、高質量的發(fā)展。在利用自動化技術的同時，能夠有效實現(xiàn)電廠的可持續(xù)發(fā)展。自動化技術使節(jié)能減排成為可能。在降低能源消耗、減少對環(huán)境的污染的同時，不僅為國家節(jié)約了大量資源、能源，也逐漸促使國家向環(huán)境友好型方向發(fā)展。

5.2 促進自動化技術的規(guī)?；l(fā)展

自動化技術的運用是符合時代發(fā)展潮流的，而且在電廠的實際應用中，不僅節(jié)約成本、降低消耗、保證環(huán)境質量，同時也增加了企業(yè)的經濟效益。利用自動化技術，可以實現(xiàn)利用小型系統(tǒng)就可以實現(xiàn)大規(guī)模節(jié)能減排的效果，因此，要促進自動化技術向規(guī)模化方向發(fā)展。擴大自動化技術的應用范圍之后，可以實現(xiàn)更大規(guī)模的節(jié)能減排目標。在全國各個領域、各大工礦企業(yè)推廣自動化技術，從而實現(xiàn)全方位的節(jié)能減排工作。

5.3 深化自動化技術的應用

目前，自動化技術主要應用于電廠的節(jié)能減排工作上，所以要不斷深化自動化技術的應用，使自動化技術在安全控制方面的應用力度不斷加強，從而使節(jié)能減排工作水平的安全性能不斷提高。減少自動化技術的安全隱患，從而提升其應用效益，不斷滿足電廠在節(jié)能減排方面的需求。

6 結語

我國電廠的發(fā)展為我國提供了大量生活必須的電能，有助于社會的安全與穩(wěn)定。然而在實際的生產發(fā)展過程中，電廠的正常運行需投入大量的能源、資金，同時，能源、燃料的燃燒也給環(huán)境帶來了巨大的危害。由于煤等能源屬于不可再生資源，如果大量使用，子孫后代將無這種資源的福祉可享。為此，我國的發(fā)展不能只建立在眼前利益之上，而應更多地考慮長遠利益的發(fā)展。與此同時對于環(huán)境的污染也成為世界各國廣泛關注的焦點，因此一定要重視節(jié)能減排工作的落實。為此，電廠引進先進的自動化技術，在一定程度上降低了能源的消耗和污染物的排放，也促進了電力生產事業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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（責任編輯：王 波）