火电厂热工自动化设计中节能减排分析
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摘要：现如今，随着科学水平的不断提高，电厂热工自动化技术也取得了快速的发展，电厂热工自动化技术水平的高低对于电力行业有着重要的影响。电场热工化技术也被广泛应用大电力市场中。但是，就我国目前的电场热工自动化技术水平而言，仍处于发展初级阶段，与其他发达国家相比较，还存在一定的距离。同时，火力发电厂节能减排的实现受到设备性能、运行与管理、规划与设计等方面的影响，其中热工自动化（控制系统与仪表）的设计是否合理将直接影响火电厂节能减排的效果。因此，电力企业要高度重视电厂热工自动化技术水平问题，相关技术人员要不断开发和研究电厂热工自动化技术和设备，从而提高电厂热工自动化技术水平，促进电厂热工自动化的可持续发展。
中图分类号：TE08文献标识码： A
一、火电厂热工自动化的内容
热力生产中不通过人工参与，利用自动控制的装置来完成，这就是火电厂热工自动化。随着电力事业的不断发展，发电组机组中的容量也在不断扩增，在火电机组运行中的热工自动化也显的愈来愈重要。因此火电厂热工自动化在设计的时候，要将电力系统中的安全和适用性进行全面的考虑。
火电厂中的各种电力设备长期处在恶劣的条件下运行，然而热工自动化系统能够对这些电力系统进行自动的保护和检测，确保它们能够在高温、高压的条件下安全高效地运行。一旦有系统出现了故障，热工自动化系统可以自动启动报警系统，并且对其进行控制。自动控制的过程中，使用了各种控制理论和信息技术，在电力生产中实现智能化。火电厂热工自动化的主要目的就是降低电力系统的成本、消耗，为经营单位提供高质量、高生产的运营。
(1)火电厂热工自动化中的保护系统，是在电力生产系统运行的过程中使用自动化装置对其进行保护。如果有设备发生故障或者事故，自动状态会立即自动采取措施进行防护，保证系统的安全性。火电厂自动化保护控制系统中，需要设定规范的参数，一旦参数与设定的不符合的时候，自动装置就会自动的将保护自动启动。
(2)火电厂热工自动化中的自动检测系统，主要是由模拟量测仪表、图像显示和报警装置等组成的自动检测设备。温度、压力、流量、电压、电流、功率、气体成分和汽水品质这些都热工的参数，可以用火电厂热工自动化中的自动检测来获得，这些数据可以用来对热工自动化机组出现的故障进行分析。火电厂热功化自动检测的装置提供的参数是对装置进行自动调整的依据，也是判断火电厂机组运行状况的参考数据。
(3)火电厂热工自动化中的自动控制系统，是保证火电机组中的自动化机组安全正常运行，有效的利用自动调节和控制的措施，可以自动控制机组能够适应外部的环境。在自动化系统中有故障出现的时候，能够针对故障采取相对应的自动保护功能。因此火电厂热工自动化中的自动控制系统的程序设计是很复杂的。
(4)火电厂热工自动化中的顺序控制系统，需要根据电力生产设备的实际运行情况来进行决定。顺序控制系统中使用的装置中识别控制流程的功能是必须具备的，这样才能实现自动化顺序控制的逻辑判断能力，对运行中的设备进行连锁的保护。
二、加强电厂热工自动化系统的人性化设计
(1)文化因素。在对电厂热工自动化系统进行设计时，应该表现出与技术进步和时代精神的与日俱进，满足电厂的功能需求，符合电厂的企业文化特征。
(2)美学因素。在进行电厂热工自动化系统设计的时候，应该基于人性化设计的角度来进行研究考虑，对人的触觉、听觉、视觉等审美情趣进行充分的考虑。
(3)人机工程学因素。应该采用多学科的方法，如心理学、生理学、人体力学、人体测量学等来提供人体机能特征参数，为电厂热工自动化的设计提供人性化的要求。
(4)环境因素。对光照、音响、湿度、温度及其他物理因素采用人性化设计的理念来进行分析，让人具有舒适感和安全感。
(5)可靠性因素。人们接受及信赖的基本条件就是电厂热工自动化系统的可靠性。高可靠性的电厂热工自动化系统，重点是要体现出系统对人性的关怀，增加对于人的安全的考虑，增强电厂热工自动化系统的使用寿命。
三、完善电厂热工自动化中的保护措施
(1)做好调试。电厂热工自动化设备安装完成以后，相关的技术人员要对电场热工自动化设备的运行状态进行调试，尤其对一些重要的硬件设备，一定要做好调试工作，确保系统的稳定可靠性。因此，可以得知，设备的正常运行与电厂热工自动化系统的稳定性是相互联系的，只有设备质量通过检验合格后，才可以进行正常运行。
(2)利用优质元件。在对电场热工自动化系统进行建设和设计时，要尽量选择一些相对比较成熟的零件和技术。目前，电场热工自动化系统越来越多样化，对于热控元件的选择也有着严格的要求。因此，为了加强电厂热工自动化系统的安全稳定性，确保其能够正常运行，一定要选择反响比较好的零件和技术。
(3)设计中采用冗余思路。在电厂热工自动化系统的设计时，应该采用冗余的设计思路，只有这样才能够对电厂未来的发展进行充分的考虑，尤其是应该控制好那些保护执行设备的动作电源。
四、节能减排新技术的应用
(一)提高微油点火与等离子点火的可靠性
等离子点火和微油点火都是有明显的环保效益以及燃油节能的优点，当前已经被广泛的应用到火力发电厂。
然而在冷炉点火及低负荷阶段，煤粉燃烬的延迟非常容易导致炉膛上部屏过处烟温上升，同时就造成高温受热面出现超温风险。但点火不均匀和飞灰含碳量的沉积都会是点火中的不安全因数。如果点火不均匀非常容易造成锅炉在中膨胀不均匀，在烟道以及空预器等处点烟气内飞灰可燃物含量大面积也非常容易导致自燃现象出现。因此，就需从两方面对其控制，即点火控制逻辑必须完善优化省煤器灰斗除灰、空预器吹灰、风粉浓度、一次风速、煤灰粒度等的控制设计。
(二)单元机组控制与脱硫的融合
随着火力发电厂污染和耗能问题的不断加剧，就需要提高基建项目脱硫与机组同步，并将烟气脱硫系统气-气交换器和旁路挡板以及增压风机取消，因此火力发电厂节能减排必然选择将脱硫控制归集到机组DCS控制。因此，在电厂筹建初期就应统筹规划设计，以实现主厂房的控制系统和脱硫系统一体化控制。
(三)编制大型辅机采用变频控制的技术规范
实践证实，如果变频器引入周期性大幅度变化或负荷频繁调节的转动机械领域，其肯定表现出非常显著的节能功效。尽管变频器的节能效果比较显著，但是其投资费用较高，尤其高压变频器费用更高，另外，在变频器的安装设计阶段也需要利用相关的措施，以避免高次谐波对周围信号有所干扰。由此可见，必须对火力发电厂内某些最适宜利用变频控制的辅机进行可行性分析及推广，其中编制行业性的技术规范十分必要。
结语
总而言之，电厂热工自动化水平对于电厂的生存和发展有着重要的意义，对于电场热工自动化技术还有很大的研究空间，电厂热工自动化水平也是电厂经济快速发展的有效保障，更是电力行业可持续发展的强劲动力，因此，在火电厂的热工设计中一定要重视节能减排措施和方法的研究和创新，在电厂高度重视电厂热工自动化技术问题的基础上，不断提高和完善电场热工自动化水平，采取先进的电厂热工自动化技术与设备，并针对其中产生耗能的因素的进行分析，及时作出应对措施，确保系统工作可以顺利开展，从而促进电厂热工自动技术长期稳定可持续的发展。
参考文献
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