熱控自動控制在電廠中降耗作用研究

林海波（華電章丘發(fā)電有限公司，山東濟南 250216）

熱控自動控制在電廠中降耗作用研究

林海波
（華電章丘發(fā)電有限公司，山東濟南 250216）

經(jīng)過建國來60多年的發(fā)展，我國發(fā)電技術(shù)已經(jīng)取得巨大進步，處于國際先進地位?，F(xiàn)階段我國發(fā)電產(chǎn)業(yè)取得巨大發(fā)展，也面臨著能耗大的瓶頸制約。本文通過分析我國電廠能源消耗的現(xiàn)狀，分析能源消耗存在的問題。針對鍋爐降耗和汽輪機降耗對于熱控的降耗的影響進行分析，研究出相應(yīng)的改善措施，為電廠降耗提供理論指導(dǎo)和操作依據(jù)。

電廠 熱控 降耗

1　引言

電能是支撐我國經(jīng)濟社會發(fā)展的重要能源，但是目前全球電力行業(yè)發(fā)展都面臨著發(fā)電過程中能耗過大的技術(shù)瓶頸制約。所以，通過科學(xué)方法降低電廠能耗迫在眉睫。目前使用比較廣泛的方法是進行熱控的自動控制。

2　我國電廠能耗現(xiàn)狀

我國的發(fā)電技術(shù)雖然比較先進，但是由于重視程度不夠，對于能源消耗的控制技術(shù)不如發(fā)達國家先進。以國內(nèi)使用最普遍的煤炭發(fā)電為例，我國煤炭發(fā)電廠在21世紀的的供電煤耗率依然遠遠高于發(fā)達國家在20世紀末的供電煤耗水平。所以，要想進一步提高我國的發(fā)電技術(shù)，需要對降耗技術(shù)進行深入的研究。熱控自動控制技術(shù)可以協(xié)調(diào)發(fā)電過程中各個系統(tǒng)的工作，通過綜合的協(xié)調(diào)配合可以減少發(fā)電過程中煤炭的損耗，進行合理的煤炭供給，對于降低發(fā)電能耗有顯著的效果。

3　熱控自動控制在鍋爐降耗中的作用

3.1控制送風(fēng)量降耗

送風(fēng)量的大小關(guān)系著鍋爐內(nèi)過量空氣系數(shù)α的大小。當送風(fēng)量過大或者過小的時候，就會造成數(shù)值波動。為了保障鍋爐排煙和不完全燃燒造成的熱損失最小，需要提供最合適的送風(fēng)量。通過熱控自動控制系統(tǒng)中的氧量控制系統(tǒng)，對氧量和負荷對應(yīng)的理論曲線進行優(yōu)化，

3.2控制氧量降耗

氧量的大小通過影響煤炭的燃燒程度直接影響煤炭的使用效率。因此需要安裝氧量測量裝置，測點最佳位置是爐膛出口。在使用中通過現(xiàn)場使用情況繪制氧量隨運行負荷變化產(chǎn)生變化的曲線，根據(jù)曲線確定最佳氧量。然后利用熱控系統(tǒng)對氧量進行檢測，根據(jù)負荷進行調(diào)整，保障煤炭燃燒率，避免能源損耗。

3.3控制一次風(fēng)量降耗

根據(jù)現(xiàn)在的研究成果可知，進入鍋爐內(nèi)的風(fēng)量應(yīng)該分為經(jīng)過預(yù)熱的風(fēng)和一部分冷風(fēng)混合。因此在一次風(fēng)量的供應(yīng)中，在注意暖風(fēng)與冷風(fēng)的比例。如果冷風(fēng)比例過大，就會增高鍋爐排煙的溫度，導(dǎo)致熱量損耗。可以通過熱控自動控制系統(tǒng)對一次風(fēng)量中暖風(fēng)和冷風(fēng)的比例進行調(diào)節(jié)，同時控制整體的風(fēng)量供給，保持風(fēng)量供給與煤炭供給的最佳配合。采用以上措施，安裝相應(yīng)的自動化設(shè)備并進行正確的參數(shù)設(shè)置，可以通過降低鍋爐的排煙溫度、增加鍋爐內(nèi)的化學(xué)燃燒程度以及機械燃燒程度來減少熱量的損失，從而實現(xiàn)對發(fā)電過程的降耗。

4　熱控自動控制在汽輪機降耗在的作用

4.1改變DEH系統(tǒng)的閥門控制方式降耗

現(xiàn)階段，汽輪機順序閥方式主要有三種：

（1）A1、A2——A3——A4調(diào)門1和調(diào)門2在達到指定負荷的情況下同時啟動，然后依次啟動調(diào)門3和調(diào)門4。（2）A1、A2、A3——A4達到指定負荷之后前三個調(diào)門同時啟動，開啟到位之后，第四個調(diào)門啟動。（3）采用混合閥的方式，利用較低的負荷啟動四個調(diào)門。第一個調(diào)門開啟到一定位置之后慢慢關(guān)閉。同時其余三個調(diào)門依次開啟。到流量達到87%的時候，第一個調(diào)門全部關(guān)閉。然后再重新啟動。

根據(jù)實際使用中統(tǒng)計的結(jié)果顯示，采用第一種順序閥方式可以有效實現(xiàn)節(jié)能降耗，實測統(tǒng)計結(jié)果顯示供電煤耗率可以較低7g/ （kW*h）左右。同時針對現(xiàn)行效果最好的第一種方式進行改進。可以通過對閥門流量特性進行測算，通過得到的實際特性對比修改相應(yīng)的特性函數(shù)，提高煤電負荷的控制。同時要考慮汽輪機工作的安全。

4.2控制主汽壓力降耗

機組的負荷和煤炭質(zhì)量關(guān)系到汽輪機的主汽壓力，從而影響煤電機組的負荷能力和滑壓運行的投入程度。一旦機組進入滑壓運行的狀態(tài)，就會導(dǎo)致汽輪機的主汽壓力的滑壓設(shè)定值下降，低于理論數(shù)值。采用熱控自動控制系統(tǒng)之后，可以通過協(xié)調(diào)設(shè)備機組負荷和調(diào)整系統(tǒng)初始參數(shù)的方法，對順序閥閥門的開啟方式以及閥門開度進行更加合理的優(yōu)化，從而提高機組的發(fā)電效率，降低能耗。

4.3控制主汽溫度降低煤炭損耗

根據(jù)發(fā)電鍋爐的實際燃燒情況設(shè)計相應(yīng)的氣溫自動控制系統(tǒng)。實測汽輪機的主汽溫度與煤炭使用量、電廠發(fā)電量的對比曲線，從而確定最合理的主汽溫度。通過自動控制設(shè)計，使得主汽溫度可以與煤炭的使用量保持最佳的配合，提高煤炭的使用效率。從實際運行結(jié)果可知，主汽溫度的增加量△T與供電煤耗率p的比值幾乎為10：1，也就是溫度每提升1℃，供電煤耗率就可以降低0.1 g/ （kW*h）。

4.4控制回?zé)嵯到y(tǒng)加熱器組端差降耗

在現(xiàn)階段煤電廠的發(fā)電機組中普遍使用的是“3高4低1除氧”的八級回?zé)嵯到y(tǒng)。加熱器組端差簡單講就是指的溫差，溫度差距越小，那么熱量損耗和能量損失就越小。因此需要盡量降低加熱器組端差。加熱器的水位通過影響疏水溫度影響加熱器組的端差。水位越高，端差越小，能耗也就越小。熱控自動控制可以提高水位測量的精準度，而且可以根據(jù)運行狀況自動對回?zé)嵯到y(tǒng)的水位進行合理的調(diào)整，從而設(shè)置最合理的水位，保障回?zé)嵯到y(tǒng)的最低能耗。

5　結(jié)語

熱控自動控制在電廠中的使用雖然很普遍，但是只是作為輔助的控制系統(tǒng)使用。通過分析熱控自動控制在降耗方面的使用效果可知，熱控技術(shù)在電廠發(fā)電過程中能夠通過對鍋爐和汽輪機使用過程中的控制實現(xiàn)整個系統(tǒng)的降耗。熱控專業(yè)的技術(shù)人才需要加強對熱控技術(shù)在工業(yè)降耗方面使用上的研究，利用科學(xué)技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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［2］司鐵明，姜仲明，賈長閣等.熱工自動控制系統(tǒng)在火電機組節(jié)能降耗中的應(yīng)用［J］.黑龍江電力，2010（6）：461-463.

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