自動化技術(shù)在電廠節(jié)能減排中的應(yīng)用

張偉鋒

摘要：電力是我國發(fā)展最不可或缺的資源之一，它在滿足我們生活需要的同時，維護了正常的社會秩序。在可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢下，通過在電廠的節(jié)能減排過程中利用自動化技術(shù)達到全程一體化和信息管理化的有效模式，已經(jīng)成為社會研究的重要課題。節(jié)能減排就是節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。文中分析了電廠節(jié)在排放環(huán)節(jié)，同時從理論與實踐分別析自動化技術(shù)應(yīng)用必要性和實際過程，以期能夠優(yōu)化自動化技術(shù)在電廠節(jié)能減排中的應(yīng)用，讓電力節(jié)能減排做到位。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；電廠；節(jié)能減排；應(yīng)用

中圖分類號：TM769 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6487 （2018） 01-0141-03

0 引言

在實際的生產(chǎn)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，能源和燃料的燃燒也給環(huán)境帶來了巨大的危害。由于煤炭等資源是不可再生資源，一旦我們用盡給后世帶來的將是枯竭災(zāi)難。對于我國來說，如何在可持續(xù)發(fā)展道路上走得越來越遠，是一個值得關(guān)注的問題，因此自動化技術(shù)在電廠的節(jié)能減排中的應(yīng)用也顯得尤為重要。更好地研究自動化技術(shù)在電廠節(jié)能減排中的應(yīng)用，從而提高電廠的運行效率，減少成本，保護環(huán)境，促進我國成為一個資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會。

1 電廠節(jié)能減排的現(xiàn)狀與自動化的內(nèi)涵

電力資源是當今我國最不可或缺的資源之一，人們生產(chǎn)生活都離不開電力。目前，火力發(fā)電是我國電力的主要來源，然而火力發(fā)電不僅需要燃燒大量的煤炭，還帶給環(huán)境嚴重的污染。現(xiàn)在我國火力發(fā)電廠機組占全國總裝機的74. 5%，火力發(fā)電機組的70%以上全部都是燃煤發(fā)電機。由此可見，對于環(huán)境的污染是多么巨大。進入21世紀，隨著國內(nèi)外對環(huán)保的要求越來越高，這種既消耗資源又污染環(huán)境的做法已經(jīng)不再為新世紀所提倡，我們需要更加科學(xué)而環(huán)保的科學(xué)技術(shù)。“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20%左右、主要污染物排放總量減少10%，這是貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀、構(gòu)建社會主義和諧社會的重大舉措；是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇；是推進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整，轉(zhuǎn)變增長方式的必由之路；是維護中華民族長遠利益的必然要求。十九大上習(xí)近平總書記提出了“14個堅持”，其中有一點便是堅持人與自然和諧共生。因此，對于我國來說，如何實現(xiàn)資源的可持續(xù)發(fā)展，以及經(jīng)濟與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，讓我國真正發(fā)展成為一個資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會是當前我國工作的重點，因此自動化技術(shù)作為一項新興的技術(shù)，在電廠節(jié)能減排中也擔當了一項重大位置。

自動化綜合了控制論、信息論、系統(tǒng)工程、計算機技術(shù)、電子學(xué)、液壓氣壓技術(shù)、自動控制等，而其中又以控制理論和計算機技術(shù)對自動化技術(shù)的影響最大。因此對于自動化來說，計算機的實際操作控制和程序的編制顯得更為重要。在電廠的節(jié)能減排應(yīng)用中，也要把握好這一點，如何全面的實現(xiàn)自動化管理的真實性和可靠性，解決自動化應(yīng)用安全隱患，讓自動化技術(shù)最高效率地促進電廠的節(jié)能減排。

2 自動化技術(shù)的發(fā)展

2.1 自動化節(jié)能減排產(chǎn)品

隨著自動化技術(shù)的發(fā)展，自動化產(chǎn)品也在市面上越來越普及，一些電廠開始運用自動化產(chǎn)品作為輔助工具來實現(xiàn)節(jié)能減排。比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(shù)，在一定程度上可以依靠自動化產(chǎn)品使節(jié)能減排成為可能。這些自動化產(chǎn)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(chǎn)品可以有效地幫助電廠實現(xiàn)節(jié)能減排。這在一方面，科學(xué)而有效的規(guī)劃了耗電量以及耗費的資源，在另一方面，也給管理和控制發(fā)電廠提供了很大的幫助[1]。

2.2 自動化節(jié)能減排系統(tǒng)

除了運用自動化產(chǎn)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(diào)度自動化以及管理自動化等，在提高企業(yè)經(jīng)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)。這種行為從根源上體現(xiàn)了節(jié)能減排的理念，從而達到了節(jié)能減排的顯著效果。從另一方面來說，減小了人工輸入與管理的誤差性，在很大一方面節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

3 自動化技術(shù)在電廠節(jié)能減排的應(yīng)用

自動化技術(shù)在電廠的節(jié)能減排中運用范圍極大，其中最為典型也最為成功的便是變頻技術(shù)的應(yīng)用和機電一體化以及碳素培燒控制技術(shù)的應(yīng)用。

3.1 變頻技術(shù)的應(yīng)用

電廠使用變頻技術(shù)能夠最大成效的節(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(chǎn)生。過度的，煤炭燃氣資源的消耗，使我國的資源投入量大大提高，很難維持下一個季度的可循環(huán)發(fā)展。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(shù)可以有效降低能源消耗。變頻調(diào)節(jié)器的使用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(diào)節(jié)和控制。與此同時，變頻調(diào)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。因此，變頻技術(shù)的應(yīng)用可以幫助電廠解決能源消耗以及資源浪費等問題，從而實現(xiàn)電廠的節(jié)能減排、降低污染與消耗，從而獲得更多的經(jīng)濟收益和環(huán)境效益。

3.2 機電一體化的應(yīng)用

就目前來說，自動化系統(tǒng)是包括過程控制層（PCS）、制造執(zhí)行層（MES）和經(jīng)營規(guī)劃層（BPS）三層結(jié)構(gòu)組成的綜合過程自動化系統(tǒng)。因此，電廠在工業(yè)生產(chǎn)過程中要想實現(xiàn)節(jié)能降耗、資源優(yōu)化，除了使用先進的設(shè)備及采取先進的工藝技術(shù)和優(yōu)化技術(shù)之外，還必須采用先進的過程自動化系統(tǒng)，如在系統(tǒng)集成方面可以優(yōu)化操作、優(yōu)化調(diào)度等。因此運用DCS系統(tǒng)全面實現(xiàn)全廠的一體化的控制功能，在生產(chǎn)運營中，很大程度的節(jié)省了成本，提高了效率，對于電廠節(jié)能減排提供了很大的輔助功能與幫助。想要真正的實現(xiàn)全廠控制，首先必須要在實際操作與理論操作的實踐中存在著較小的誤差，這需要自動化技術(shù)去完善和修補。目前，我國的自動化技術(shù)已經(jīng)相對來說比較成熟，在電廠的節(jié)能減排中，技術(shù)運用已算成功[2]。

3.3 碳素焙燒控制技術(shù)

利用碳素焙燒技術(shù)進行生產(chǎn)時，焙燒可以影響生產(chǎn)的各個方面，如對環(huán)保產(chǎn)生影響、對能耗產(chǎn)生影響、對成品的品質(zhì)和成品的壽命造成影響等。然而碳素焙燒技術(shù)在生產(chǎn)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。這種污染是電廠發(fā)電污染的最大根源。因此，為了徹底根除這一污染，針對這一情況已經(jīng)研發(fā)出專門控制碳素焙燒的技術(shù)，在電廠的投入使用過程中，不僅節(jié)約了大量的能源，也減少了對于環(huán)境的污染，很大一方面提高了電廠的節(jié)能減排。當然，這種控制技術(shù)必須要完全的把握好控制好水準，嚴格排絕安全隱患，將誤差控制在微小的程度才可能真正的實現(xiàn)節(jié)能減排[3]。

4 自動化技術(shù)在節(jié)能減排上的發(fā)展前景

4.1 自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著自動化技術(shù)的日漸成熟，現(xiàn)在的很多產(chǎn)品以及系統(tǒng)已經(jīng)被人工智能與機械化所代替，這在一方面提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，同時減少了工作成本。因此自動化技術(shù)占領(lǐng)傳統(tǒng)型人工市場將成為一個必然趨勢。而隨著自動化的發(fā)展，它也逐漸朝著可持續(xù)發(fā)展與規(guī)模化發(fā)展的道路前進。因此，對于自動化技術(shù)來說，這是一個非常具有前景的市場。在電廠的節(jié)能減排中，自動化技術(shù)在降低了資源能源的消耗的同時減少了對環(huán)境的污染，促使我國真正朝著資源節(jié)約型，環(huán)境友好型社會發(fā)展。同時在另一方面，真正實現(xiàn)了電廠的高效率和高質(zhì)量的發(fā)展，達到了對于電廠自控系統(tǒng)的最大完善和控制。從另一個方面來說，擴大自動化在各個領(lǐng)域的運用，可以更大范圍地實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。在全國各個領(lǐng)域、各大工礦業(yè)推廣自動化技術(shù)，從而實現(xiàn)全方位的節(jié)能減排工作。當然也要不斷深化和完善自動化技術(shù)的應(yīng)用與其他技術(shù)的配合管理，使它在節(jié)能減排的安全性和可靠性上不斷提高，減少它潛在的安全隱患以及信息誤差，從而提高應(yīng)用效率。

4.2 自動化技術(shù)的不足與相關(guān)建議

就整體而言，我國的電廠調(diào)度自動化水平已有了很大的提升，然而在自動信息管理化方面，卻仍然存在著很大的欠缺，從而導(dǎo)致電廠的生產(chǎn)自動化與信息管理化當中存在著不匹配的現(xiàn)象，自動化控制系統(tǒng)管理的信息并不能有效融合。而導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因是電廠在完善自動化技術(shù)的同時忽視管理以及相關(guān)專業(yè)的發(fā)展。因而在自動化與信息管理之間，存在著很大的漏洞。因此從綜合效益出發(fā)，想要最高的提高，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益就必須在自動化技術(shù)與信息管理化之間達到一個很好的平衡，從而實現(xiàn)真正的節(jié)能減排。這要求加強自動化技術(shù)的同時，完善信息管理系統(tǒng)，使系統(tǒng)的控制功能更加優(yōu)化，從而提高運行效率。在推進節(jié)能減排的過程中取得的成果，一方面是國家支持以及電力企業(yè)重視的結(jié)果，另一方面也離不開科技的進步。因此國家應(yīng)強力強調(diào)節(jié)能減排，電力企業(yè)應(yīng)加強社會責任意識，主動進行節(jié)能減排工作。另外本土自動化企業(yè)應(yīng)該加強控制技術(shù)研發(fā)力度，提高節(jié)能減排控制產(chǎn)品的開發(fā)力度，為節(jié)能減排提供技術(shù)支持和系統(tǒng)方案[4]。

5 結(jié)束語

綜上所述，可持續(xù)發(fā)展每個企業(yè)必須遵守的原則，電力企業(yè)作為節(jié)能減排工作中的主力軍，必須充分重視自動化技術(shù)在火力發(fā)電廠節(jié)能減排中的應(yīng)用與研究。面對當前我國電廠在節(jié)能減排方面存在的問題，主要分析了變頻技術(shù)的應(yīng)用和機電一體化以及碳素培燒控制技術(shù)，這三種最為典型也最為成功的自動化技術(shù)在電廠的節(jié)能減排中應(yīng)用。預(yù)估自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢和針對發(fā)展的不足，提出一些策略性建議，希望讓自動化應(yīng)用在電廠的節(jié)能減排中運用的更加成功，促進電力生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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[5] 張衛(wèi)潮.節(jié)能減排理念下的電廠自動化管理分析[J].管理觀察，2016 （6）：88.