火电厂热工控制系统存在的问题及解决策略简析

火电厂热工控制系统存在的问题及解决策略简析

王新驰

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司 010206

摘要:近几年，随着国内社会济持续稳定的发展，社会的生产制造企业和社会公众对于电力能能源的依赖性也越来越大。然而，国内大多数的电力来源都是通过火力发电厂来生产，但是火力发电会产生较大的环境破坏和环境污染，并且火力发电也会产生较大的资源消耗和能源消耗。通过应用热工优化控制技术，可以降低发电厂内煤炭资源的消耗量，并且也可以减少大量有毒害气体的排放。

关键词:火力发电厂；节能；热工优化控制

引言:在我国的能源结构当中，其中电力能源有近70%都来自于火力发电厂，因而火力发电厂要在其发电设备运行期间，要控制好煤炭资源的消耗，以及降低煤炭燃烧出释放的二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳等气体，避免有毒害气体危害到国内的生态平衡，以及污染大气。其中煤炭燃烧排放出的二氧化碳就是造成全球温室效应的根源，因而为了实现建设生态性的社会，就需要优化国内的能源结构，以及降低发电厂的能源消耗和污染物的排放。

一、热工优化控制技术概述分析

当前在发电厂内部开展正常的发电作业当中，会消耗大量的煤炭资源，但是煤炭发电厂内部的资源消耗速度与发电厂的发电效率没有形成一个正比的关系。当前国内的发电模式与国外有一定的差距，部分发电厂内部的锅炉使用效率不高，并且在发电厂的运作当中，作业人员必须使用合理的管控措施才能够降低厂房内部污染物的排放。但随着近些年，国内社会公众对于环保要求的提升，火力发电厂的发电模式已经不能够适应新型的生态节能型社会的要求。因此，热工优化控制技术就被引入到发电厂内部来控制污染物的排放，其中热工控制优化技术主要是根据热力学的定律，来在发电厂设备运行期间，通过控制发电过程中产生的温度数据，进而实现节能的效果^[1]。

二、发电厂存在的问题分析

（一）建筑耗能过大

在火力发电厂内部的建筑物内部，由于建筑设计师使用的设计理念、设计方法不够先进，而造成发电厂内部的隔热性、保温性与气密性较差，并且建设人员采购的保温材料质量未能达到国家的技术标准，而造成发电厂内部的热量浪费。部分发电厂给厂房内部安装的采暖设备不合理，而造成电厂内部的能源利用率比较低。当前国内的北方城市和南方城市在天气气候有较大的差异，因而在维护火力发电厂的厂房时，应用的维护方法和建筑物的保温隔热设计也不一样。在南方城市内部，火力发电厂不需要设计保温层。工程设计人员给发电厂外部包裹一层单层的钢板，而在北方部分地域区域的火力发电厂房部，需要给厂房外部开展保温设计，并且北方的火力发电厂要给外部设有双层，并带有夹层保温层的钢板，才能够确保厂房内部的热量。在开展锅炉房的设计期间，设计师会根据南北方地区天气气候的差异性，来设计封闭式或者敞开式的过滤结构。工程设计师以节省能源的维度上，来将火力发电厂内部的锅炉放在厂房内部中心，可以实现回收锅炉余热的目的。主厂房的外部窗户设计要满足内部的通风和采光要求，并且厂房的外窗设计也会影响到整个厂房的美观度，部分设计师为了提高建筑外表的美观，会应用许多玻璃窗，甚至有的厂房设计人员将玻璃面墙的面积扩大到了整个厂房面积的50%，使用玻璃材质容易造成锅炉房内部热量损耗，并且门窗不够严实，也会造成热量的浪费。国内部分发电厂的工作人员没有对锅炉房产生的热量进行回收利用，而影响了设备的运作效率^[2]。

（二）运营管理不够科学规范

在发电厂内部的运营过程中，部分设备管理人员对于设备维护管理不到位，而造成设备造成损坏，以及设备浪费资源严重等问题。当前国内部分发电厂的设施维护已经成为了发电厂的突出问题。国内发电厂的设备管理人员没有24小时的监护设备，而造成设备产生故障，影响了发电厂运作效率，以及造成设备消耗大量的电能。这些问题多数都是由于发电厂内部的管理经营不到位，而引发的生产事故和能源浪费。

（三）液位控制仪表故障

在火力发电厂内部，热工仪表中出现液位控制仪表故障问题最多，这类仪表往往会给整个发电厂的安全生产带来比较大的影响，出现故障就会影响到设备正常使用。在一般情况下，影响锅炉内部结垢，最主要的影响因素就是燃料的进料、蒸汽的出口物料以及给水的物料。如果给水温度比较低，那么就会导致出现滞后的现象产生，蒸汽流量会突然增加，导致出现假水位，这样就会使在短时间内，无法去改变方向。

（四）流量控制仪表故障

该仪表重点是针对于火电厂内部进水作为节点设备开展测量，例如锅炉系统出该仪表最常见的故障就是数据偏小，导致出现这种故障主要是压力不足，以及介质结晶或者管道阻塞操作不当等故障。

（五）压力测量仪表故障

仪表没有指示或者仪表的指针不转动，出现仪表无指示工作时，由于压力管道内部，经常会被污染物堵塞，而造成齿轮之间的间隙比较大。有些仪表指针转动不够平稳，出现了回转或者跳动的故障，出现这种故障的原因很多。有传动部件之间的间隙比较小，而造成传动失灵。第二，是由于仪表长时间地振动，而使指针与表盘之间产生了摩擦。仪表内部的扇形齿轮出现一系列的倾斜现象，夹板弯曲变形，指针偏高，造成直流故障。这些故障更多是由于传动的比例失调，传动比例失调或者弹簧管出现泄漏点，而导致倒压的管线存在泄露，以及指针或者传动设备存在着非正常的摩擦。

三、热工优化技术在电厂内部的应用研究

（一）降低电厂锅炉设备的能耗

在火力发电厂内部，锅炉是发电作业的重要设备，其中锅炉也是消耗能源最大的设备。因而，发电厂的技术人员和管理人员要加强对锅炉耗能的控制。通过将热工控制技术运用到锅炉设备内部，可以大幅度地降低锅炉排烟的温度和锅炉排烟量，此时可以就会压缩锅炉热量的损失。因而，在发电厂内部的汽轮机设备运行当中，技术人员通过将热控技术运用于汽轮机的设备中，避免造成停机产生回热的故障。因此，热工控制技术可以降低电厂内部的能源消耗，以及节约煤炭资源，这样会推动火力发电厂的稳定经营以及降低经营成本^[3]。

（二）热控技术在电厂机组节能中的应用研究

1.送风控制

在火力发电厂内部，电厂的技术人员通过控制电厂送风比例，进而改变发电厂内部锅炉空气变化状况，这样会提高锅炉的燃烧效率。因此，在火力发电厂内部的机组当中，通过应用热控技术，来提高发电机组的送风量，保证锅炉内部的煤炭充分燃烧，以减少一氧化硫的排放，以及提高煤炭的燃烧效率。在发电厂设备正常运行期间，通过热控技术可以加强对电厂机组和锅炉内部空气氧量的控制，进而提高锅炉内部煤炭的燃烧效率，这样也会提高整个发电厂的发电效率。

2.控制磨煤机的温度

为了保障火力发电厂内部锅炉能够正常的运行，因此，技术人员要通过限制火力发电厂磨煤机出口的温度，来保证设备正常运行。在磨煤机正常运行期间，需要管理人员给设备添加一定比例的暖风，不能添加冷风，这样可以减少锅炉上方的风量，就可以保证锅炉的正常运转，以及控制好磨煤机出口的温度值。在设备运行期间，如果设备的作风量降低，此时磨煤机的出口排烟温度就会逐步提高。如果设计人员给磨煤机设计参数值较小，也会引发磨煤机排烟温度的上升。因此，设计人员通过设计合理的参数值，可以降低过滤设备的热量损失，以及提高锅炉煤炭燃烧的效率^[4]。

（三）控制主蒸汽压力

在火力发电厂内部的机组正常运行当中，由于发电锅炉内部有不同的煤种，因而其燃烧的效率也不尽相同。因此，通过热控技术来合理调整锅炉内部的运行参数和数值，这样就可以实现优化主蒸汽的压力，进而保证发电厂内部各个机组的正常运转，以提高机组的使用时间。

在发电厂内部的机组正常运行当中，如果机组内部的主气温度较高，这样会造成对机组的损坏，以及增加机组的负荷，进而会缩短机组的使用时间，甚至有可能造成机组的爆炸，进而影响到整个发电厂生产运作的安全性。

（三）加强对基础设施建设的监督检查

要想降低仪表故障发生的概率，要保持仪表的准确性，而且使仪表能够符合火电厂实际电力生产的需要。并且，加大基础设施的建设监督和检查力度，严格地去把控设备的调试质量关，可以采取综合校验的方法，来对所有的热工仪表做好全面的检查，这样才有利于去消除系统产生的误差。另外，还要对仪表的安装过程做好全方位的控制，确保仪表安装质量达标，避免因为安装不到位，而造成仪表出现故障^[5]。

（四）结合设备的检修计划，制定改造方案

对发电厂内部超期服役的检测仪表，应该定期地去开始改造或者更换。结合设备的检修计划，来编制热工仪表的改造方案和更换方案。对那些有利用价值的仪表，要进行适当的改造，而且稳定性、可靠性较差，则不能够被运用到发电厂的生产作业中，而且要使其能够满足实际的测量精度的要求。并对其进行逐步的更换，另外还要对部分设备做好及时的更新，避免由于热工测量仪表的精度等级不高，而造成影响到实际的发电厂生产作业。另外，还要对仪表仪器进行及时的更新，由于热工仪表等级不断提升，现有的标准计量仪器已经不能够满足实际生产的需要。为此就要按照实际的产品生产的现场实际状况，来对仪器仪表进行及时地更新，这样才能够满足实际产品生产的要求。在发电机组的设计前期阶段中，设计单位应该收集更多的资料信息，将设计工作放在机组问题的处理方面。然后，通过优化设计方案，来选择合适的设备型号，尽量地去防止问题的产生，这样才能够有效降低故障发生的概率。

（五）优化完善热工测量检修养护体系

针对于火力发电厂热工测量出现的故障，以及热工测量对电厂运行的影响，要将现代的热工设备养护理论应用到火力发电厂内，并构建完护完善的设备养护体系，来及时预防故障的产生以及处理故障。电厂的维护部门应该结合电厂内部各类型的设备，来开展专业化的养护，并且组建养护的团队制，组建维修部，并给维修部设置完善了岗位体系。明确各养护人员的工作职责、工作权限，来使电厂内部的设备维护管理工作可以落实到每一个维修人员身上。此外，通过建立完善的设备检查养护和维修的技术体系，能够实现设备的维修与养护做好详细的记录，例如要针对每一个热工仪表养护期间，对设备备件更换时间和型号做好详细的记录。通过细致的分析记录，才能够综合不同的热工仪表和设备的使用寿命和养护的间隔时间，而提供更详尽的数据信息，为此也要为后期的设备维护提供更多的信息数据。通过开展了维护和备件更换，要及时地去使设备能够正常运转，而且将这些设备的维修备件更换的数据信息都记录在台账上。对热工测量系统中每一个组成部分要进行仔细的检查，还需要通过长期的数据记录，为后期的维修工作而奠定基础。结合不同的热工仪表使用寿命，制定科学的养护周期，来保证热工测量系统能够稳定的运作，以及确保科学的养护和维修工作，可以预防常见的问题发生。

四、结束语

在发电厂运行当中，需要由技术人员将热工控制技术运用到设备内部，才能够提高锅炉的发电效率。此时，也会提高锅炉内部燃煤的燃烧效率，进而提高提升发电厂内部的电力发电量，并且可以实现节能减排的问题。近年，随着国内信息技术的快速发展，更多先进的技术也被应用到发电厂内部，提高了发电的作业效率。通过应用智能化的技术，可以加强对电商内部设备的管控，降低发电厂设备的能源消耗度。

参考文献：

[1]张立本.热工优化控制在火电厂节能中的应用[J].通信电源技术,2018,35(2):56-57.

[2]薛辉,陆晔.火电厂热工参数软测量技术的应用价值分析[J].科学技术创新,2019(26):78-79.

[3]葛举生,吴红阳,熊超,etal.火电机组热工控制系统一体化改造与优化[J].工业控制计算机,2019(10):19-21.

[4]刘良骥.对电厂热工控制系统中抗干扰技术的运用探讨[J].电子世界,2019(11):89-90.