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摘要：节能减排是我国基本国策，而火电厂则是开展节能减排工作的主要对象之一。因而，对于火力发电厂热工自动化控制进行节能减排工艺改进的研究具有重大意义，既满足社会需求，同时也提升自身效益。基于此，文章就火电厂热工自动化设计中节能减排进行简要分析。
关键词：火电厂；热工自动化设计；节能减排
1.热工自动化系统发展现状
我国火电厂的热工自动化技术自始以来一共经历了四个发展阶段，包括:就地控制、集中控制、计算机的控制、分散型的控制。今天我们主要讲的是分散型管理，分散系统的组成有:交换设备、操作技巧等重要结构组成。它具有控制分散、管理集中的显著特点，随着我国高新技术的不断发展，分散型的系统可以对较为复杂的电力生产进行直接的控制，能够满足不同技术水平的工作人员的各种需求，方便企业工作人员自行操控。随着自动化技术的不断进步，主控与副控一体化的格局已经越来越受到人们关注。这样可以加强企业的信息化发展，而且可以节省火电厂的经济成本，还能有效的控制能源的浪费和造成的空气污染。将来热工自动化系统的节能减排一定会越来越受到国家的重视，也是将是发电厂的发展趋势。
2.火电厂热工自动化设计中节能减排措施的应用
2.1联合脱硫与单元机组控制
火力发电厂常使用烟气石灰石湿法进行脱硫，配以独立控制单元，虽然其硬件与DCS可在一定情况下保持一致，但并不会影响系统的保护与联动功能。伴随环保要求日益严格，现阶段已提出了基建工程脱硫需要与发电机组实现同步投产的要求，而且还要求逐步取消传统的GGH系统，以降低安装增压风机方面的投入。基于此，对脱硫系统而言，其通道控制与锅炉控制必将形成一个整体，在发电机组DCS当中融入脱硫控制已是必然趋势。引风机与增压风机合二为一，此后引风机的功率将明显增大，严重影响电气设备方面的造价，对此应密切关注改用汽动驱动式风机的可行性。除此之外，还需注重GGH系统在改用水-气交换模式之后的控制方法改变。
2.2准确获取主蒸汽流量
当前大容量发电机组主要使用间接换算法测量主蒸汽流量，这一计算方法起源于汽轮机基础理论包含的典型FLUGEL公式。具体计算时，仅需对可能限制到公式应用条件的因素，诸如对外供汽与再热器喷水等进行有效修正，就可以起到保证计算精度的作用，即可满足发电机组实际运行状态监视、机组性能监测及运行过程控制等方面的需要。
2.3大型辅机变频控制
在具有负荷频繁调节与周期性大幅度变化特征的机械中合理应用变频器，能起到十分显著的节能减排作用，所以变频控制技术也逐渐被火力发电厂采纳。现以装机容量为320MW的火力发电厂为例，对变频控制应用的节能减排效果进行分析。该电厂凝结水泵在应用“一拖二”高压变频器进行调速控制以后，相比改造前的定速泵，年均负荷按80%计算，电厂总用电量降低了452.5kW，如果每年机组共运行5000h，则全年可节电近23000kW•h，节能减排效果十分显著。
2.4进行控制系统经济负荷分配
之前火力发电厂热工自动化控制系统需要主控制室调控各个不同机械，这其中关键使用线路直接相连工作组自动控制系统以及相应的控制终端串联并加以输送命令进行系统控制。本自动控制系统具有运行安全的优点，因而在火力发电厂中被广泛应用。然而，这种控制方法并不能有效解决火力发电厂污染物排放量大的问题，因而需要寻求更加先进可靠的方式实现节能减排的目标。近年来，网络竞价以及厂区发电和电网分别进行运行。这种方法是通过将主发电厂的不同工作负荷分别对不同工作车间进行分配，进而使得控制部分以及发电部分相互结合起来，实现发电机组的经济效益提升。通常情况下将负荷经济分配配置到厂级监控信息系统，即以应用耗差分析结果以及计算单元机组实时性能为手段，进而得到机组负荷的特性实时曲线，鉴别负荷经济分配的实时效果。在设计初期把管理信息系统和厂级监控系统的通用功能优化结合起来，设计一套既有管理信息系统又有厂级监控系统功能的综合系统。
3.新型节能减排技术应用
3.1提升等离子点火安全性能
在火力发电厂燃煤众多点火技术当中，等离子点火性能优异，节省燃油使用，节能环保效果明显。而其他各种点火技术或多或少有各种各样不同的缺陷，因而在火力发电厂逐渐发张过程中被摒弃使用。等离子点火技术却在各个发电厂区中被普遍应用。等离子点火技术也有其自身的缺陷，工作炉工作负荷低于正常值以及温度过低时，未能及时燃烧的电煤残留物将会随温度升高而上升至燃炉上部，造成上部温度骤然升高，这种情况极易引发安全事故。此外，不能均匀燃煤以及残渣沉积也同样可能引发安全事故。因而，为降低安全风险，防止发生安全事故，应从以下两方面考虑：①应及时除去燃炉及管道内的燃煤灰尘，防止出现自燃现象。②应加快研发先进监测仪器，及时监测燃炉及管道内燃煤灰尘浓度，提升实时监测结果。
3.2机组自动控制与脱硫相融合
现今大多火电厂均使用碳酸钙湿法脱硫技术对围棋进行脱硫吸收，而脱硫部分与燃炉部分彼此相互独立，并未进行融合。仅有的整合也仅仅是导线进行串联，两者之间的融合有限，不能发挥出应有技术设计的安全要求。近年来，污染日益严重，节能降耗已成为迫在眉睫的问题。这也要求火力发电厂提升联动装置，此外应减少脱硫部分中的交换器以及增压风机。通过这样操作，脱硫部分与燃炉部分串联以及自动控制联动关系必将更加紧密，因而把脱硫部分归属至DCS控制是火力发电厂节能减排的必然选择。
综上所述，对于火力发电厂的热工自动化设计而言，能达到节能减排效果的设计方法有很多，且不局限于某一方面，这还需要广大技术人员更为深入的挖掘和积累。真正将节能减排的设计理念运用于热工自动化设计的各个方面，这样既可以有效地节约能源，又能减少对环境的污染，还可以为我国的可持续发展提供必要的条件。
参考文献：
[1]郭飞.火电厂热工自动化设计中节能减排分析[J].科技展望,2016,26(11):87.
[2]刘龙翔.火电厂热工自动化设计中的节能减排研究[J].四川水泥,2015,(12):176+221.
[3]鲁登峰,胡仕红.火电厂热工自动化设计中的节能减排解析[J].通讯世界,2013,(17):63-64.