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序论:在您撰写电厂节能减排技术时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
一、火电厂自动化技术的形成与发展
社会不断发展,科学技术不断进步,大型电厂的自动控制技术也经过了多个发展阶段,从1950年至今,电厂由传统的纯手工控制操作逐步向全自动控制发展,改善了电能生产,使生产效率得到提高。现在大型的电厂自动化管理都是采用开放工业计算机系统、大屏幕监视器和现场总线只能变送器进行自动控制。早期的控制都是根据控制系统的单输入和单输出情况由人工绘制图标进行分析处理,操作误差大,效率低。在70年代计算机技术兴起之后,出现了状态空间法,计算机自动化技术进一步发展可以为工作人员提供人机互动平台,可以使电厂内的各个系统数据进行自动精准互换,从而提高电厂自动控制技术,加强实用性,使操作更简便。电厂中应用的现场总线技术一体化是指依赖自动技术把监测、保护、测量集于一体,并应用分成分布的形式来提高信息收集水平,在未来的发展中,要进一步提高系统自动技术创新,最终实现控制运行一体化,使系统的控制功能更加优化,提高运行效率。
二、自动化技术在电厂节能减排中的应用分析
在电厂中主要是利用碳素焙烧控制技术与变频技术来实现自动化控制。虽然碳素焙烧技术的工艺非常繁琐,但是利用该技术可以提高经济效益,并且对节能减排有积极作用,可以调高环保效益。利用变频器对送风机的送风量进行控制称之为变频技术。变频技术的应用成本很高,但是该技术可以很好的对锅炉的燃烧进行变频调速。碳素焙烧技术和变频技术可以很好的实现节能减排,从综合效益出发,可以很好的提高环保效益和经济效益。必须要使用先进的技术和设备以及自动化系统,并且对自动控制技术进行优化调度才能有效实现电厂的节能减排。整体而言,我国的电厂电力调度自动化水平已经有了很大进步,但是管理信息化方面却很欠缺,从而导致电厂生产自动化和管理信息化不匹配的现象,使电厂生产自动化不能完全发挥其效果。综合分析,产生这种不平衡的原因是电厂在重视开发自动化控制技术的同时忽视了管理以及相关业务方面的同步建设。这种现象表现在管理信息水平比生产自动化技术低,自动化技术和管理信息不能很好融合。只有使管理信息化和技术信息化相辅相成才能最大程度实现电厂的节能减排,因此要在进行自动化技术研发的同时加强管理信息化,这样才能更好的实现电厂的节能减排。
三、自动化技术在电厂节能减排中的发展方向
可持续化发展是我国经济发展的战略目标。在电厂中自动化水平与节能减排和生产效益息息相关。利用工业计算机系统可以应用分散控制系统、专用控制系统和其他的软件控制系统从而对生产线进行及时控制和实时监测。通过对当前生产线进行综合分析可以发现存在问题,并对生产流程进行优化,减少生产过程中对环境的污染。在电厂中可以依靠自动化系统和多种信息管理系统对企业管理和生产过程进行一体化,使管理和生产有效结合在一起。可以建立完善的电厂信息共享平台,从而根据相关信息数据为电厂的节能减排提供分析评估服务。可以把监测的数据进行实时保存,在其他专用控制系统中可以实时调用各个数据保证信息互换性,提高运行效率,从而为节能减排提供数据支持。我国电厂自动化技术还存在的一些发展空间主要包括自动控制技术的网络化、智能化和安全化。网络化是指应该增强各个系统之间的交流,在保证信息安全的前提下达到系统无缝连接。智能化是指对控制软件进行优化,从而促进节能减排。
四、结语
【关键词】火电厂锅炉;节能减排技术;现状;解决对策
近些年来,雾霾天气已经成为影响人类健康的主要现象,其与火电厂锅炉排放的废气有着密切的相关性。“十二五”时期进一步重申火电厂节能减排的主体责任,并细化了节能环保法律法规,提高排放控制水平。“十三五”时期实施污染排放总量和环境质量双控,加强污染物排放速率、浓度、总量的精细化减排管理,将更多污染物纳入到减排指标。因此,需要加大对火电厂锅炉节能减排技术进行分析,以更好的达到火电厂锅炉节能减排要求。
1 火电厂锅炉节能减排的必要性
火电厂锅炉主要是借助石油、燃煤、天然气等原料来电能生产的工厂,在我国发电总量中所占的比例达到了80%左右。其一般是把燃料放入到锅炉中进行燃烧,使锅炉中的水转化为水蒸汽,即把燃料的化学能转化为热能,然后借助汽轮机组再把热能转化为机械能,汽轮机组在运行的过程中会带动发电机运转,最终使机械能转化为电能。
通过对我国火电厂进行统计和分析发现,其在生产电能的过程中往往具有高污染、高能耗的特点,这样一来不仅会影响火电厂自身的发展,而且还会阻碍我国节约型社会的构建。然而火电厂能够为人类提供所需要的电能,因此其又有存在的可能性和必要性。煤炭是火电厂运行过程中的常用燃料,并且在燃烧过程中会生成大量废弃物,对周围环境造成了严重的污染。而借助火电厂锅炉节能减排技术,可以有效的减少对周围环境的污染,降低锅炉的运行能耗,提高火电厂的经济效益,推动经济社会的可持续发展。
2 火电厂锅炉节能减排中常见的问题
2.1 火电厂锅炉节能减排体系有待完善
在我国火电厂发展过程中,节能减排工作并未给予足够的重视,而且政府部门所提供的资金有限,致使火电厂锅炉节能减排体系不够完善,火电厂锅炉排污问题无法得到有效的解决。正是由于节能减排体系的缺失导致部分火电厂锅炉未按照要求配备脱硫设施,致使煤炭在燃烧过程中,会向空气中排放大量的二氧化硫,这样一来不仅会使大气污染问题越发严重,而且还会影响周围居民的身体健康和生活质量。
2.2 火电厂锅炉所选燃煤不符合要求
由于煤炭等化石燃料属于不可再生资源,随着开始时间的延长难免会使燃煤质量下降,同时大部分火电厂在选择燃煤时未按照要求对其质量进行检测,甚至有一部分火电厂为了节约资金而直接选购劣质燃煤,从而导致火电厂锅炉排放的污染物严重超标,并且降低了锅炉内相关能量的转化效率。
2.3 政策法规缺失
虽然我国火电厂锅炉节能减排相关政策法规在不断的补充和完善,但是还不能很好的满足时展和环保需求,同时我国相关部门未做好火电厂锅炉节能减排监督与管理工作,从而导致在节能减排过程中大部分火电厂缺乏一定的积极性,未对火电厂锅炉节能减排技术进行深入的研究,在一定程度上阻碍了火电厂锅炉节能减排技术的应用,无法达到预期的节能减排效果。
3 提高火电厂锅炉节能减排技术措施
3.1 合理配置锅炉主要燃烧设备
在进行火力发电过程中,为了更好的开展火电厂锅炉节能减排工作,就需要合理应用清洁燃烧技术,具体做好以下几点:1)燃烧器。其属于煤粉锅炉的主要燃烧设备,在使用过程中要保证送入炉内的煤粉气流可以稳定、迅速地着火燃烧,为其提供合理的二次风,并实现与一次风均匀的混合,以提高燃烧效率;合理控制其负荷调节范围和燃烧适用性。2)炉膛。其属于煤粉锅炉燃料燃烧的地方,并且蒸发受热面(水冷壁)环绕在炉膛四周,其可以保证燃料的完全燃烧。可以有效降低二氧化碳排放量,每年可达830t左右,全寿命周期内可使二氧化碳排放量减少1.2×104t左右,达到了预期的节能减排效果。3)点火装置。其能够与各种不同的燃烧设备配合在一起使用,主要是在锅炉启动借助来点燃主燃烧器的煤粉气流。当煤粉锅炉需要在低负荷条件下进行运行时或者在炉火温度降低并影响煤粉气流着火的稳定的情况下使用,同时在炉内有熄火危险或火焰发生脉动时可以借助点火装置来稳定着火和燃烧,确保燃料的充分燃烧,以达到节能减排的效果。
3.2 防漏风技术
通过对火电厂锅炉进行分析发现,锅炉自身缺陷是导致火电厂锅炉高能耗的主要诱因,尤其是锅炉漏风。在锅炉进行正常运行阶段,某个部位如果存在漏风现象,则会导致炉内气体体积不断膨胀,不仅会提升排烟的热损耗,而且还会提高吸风机的电耗,导致燃料被大量浪费。同时,锅炉漏风还有可能影响空预器的温度,导致风温降低。因此,将放漏风技术引入到火电厂锅炉之中,可以有效降低锅炉运行过程中的能耗,主要从以下两方面着手:1)提高锅炉的密封性,从而有效降低漏风问题的发生率;2)做好对锅炉运行状态和参数的监督与管理,重点检查容易发生漏风的部位,一旦发现问题要及时采取有效措施给予解决,以更好的提升锅炉运行状态,从而达到预期的节能减排效果。
3.3 提升燃烧率
通过对我国火电厂锅炉的运行现状进行统计和分析发现,由于未按照要求对锅炉进行科学的燃烧调整,从而导致燃煤的燃烧率大打折扣,无法得到最大程度地优化,这样不仅会对锅炉的使用效率产生一定的影响,而且还会提高污染气体的排放量和能源消耗。大量研究和实践表明,对空气系数给予科学、合理的调整,可以有效降低能源损耗,提高能源的燃烧率。在火电厂锅炉运行过程中,要想使其符合增加,一般需要按照要求适当的提高风量,以确保风量的调整比值高于燃煤量的比值。反之,当负荷降低时,也需要相应的减小风量,以确保风量的调整比值低于燃煤量的比值,从而有效提升燃煤的燃烧率。
3.4 完善节能减排工作体系
在火电厂锅炉工作阶段,为了更好的达到节能减排要求,要对已有的炉节能减排工作体系进行补充和完善,这样就需要相关政府部门起到一定的引导作用,对相关政策法规进行有效的补充和完善,严厉打击污染气体违法排放问题,对于积极开展节能减排工作火电厂还要给予适当的优惠政策,以提高他们的积极性。同时,政府部门还需要加大宣传力度,做好节能减排宣传工作,从而为火电厂创造一个良好的节能减排氛围,降低发电厂废物的排放。
3.5 合理选择清洁燃烧技术
如今,随着火电厂锅炉节能减排工作的不断进行,各种新型清洁燃烧技术不断涌现,这样就要求根据火电厂锅炉的实际情况和节能减排目标来选择与之对应的清洁燃烧技术,不仅可以有效的提升锅炉的燃烧效率,而且还能降低二氧化碳的排放量,降低对环境的污染。
4 结束语
总之,随着生态环境日益恶化,人类对节能减排给予了高度的重视,尤其是火电厂锅炉,节能减排技术已经成为其中不可或缺的组成部分。因此要尽可能提升火电厂企业的节能减排意识,从而有效降低对能源的消耗,缓解对环境造成的污染,推动我国火电厂和生态环境的可持续发展。
【参考文献】
[1]李俊英.火电厂锅炉节能减排技术探讨[J].商品c质量,2016,9(47):27-28.
关键词:燃煤电厂;锅炉;节能减排
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.055
0 引言
当前在可持续发展理念的逐步深化背景下,加强燃煤电厂锅炉的节能减排措施的实施,对促进燃煤电厂市场竞争力的提高有着积极作用。传统的燃煤电厂锅炉的应用中,在节能减排方面没有充分注重,于是就造成了大量能源资源的消耗。通过从理论上加强燃煤电厂锅炉节能减排的研究分析,就能为实际的发展目标实现提供理论支持。
1 燃煤电厂锅炉节能减排的重要性分析
随着经济体制的改革深化实施,我国在用电量方面的需求以及要求也有着很大提高,为能满足人们实际的生产生活用电需求,燃煤电厂锅炉的节能减排就更加的重要。但是在燃煤电厂锅炉系统的应用中,受到多方面因素的影响,就造成了能源的浪费问题出现[1]。在锅炉的设计层面没有合理化呈现,以及在具体的制造质量上没有全面重视,在辅机的配套方面没有和实际相结合,还有在具体的操作中由于没有妥当实施,这些都会造成锅炉的出力不足,在热效率方面相对较低,这就必然会造成能源的浪费。在当前的可持续发展战略的实施下,对燃煤电厂锅炉的节能减排措施的科学性以及针对性的实施就显得比较重要,加强对燃煤电厂的锅炉的改造优化,提高锅炉的工作效率就相当重要。
2 燃煤电厂锅炉系统的改造及节能减排技术实施方法
2.1 燃煤电厂锅炉系统的改造
本电厂里机组有2台300MW,2台145MW,在结合锅炉的实际工作效率的基础上,加强对锅炉系统的给煤装置优化改造,在层燃锅炉的应用中主要是燃用的原煤,将燃烧器改成低NOx燃烧器分层缺氧燃烧,这样就有利于进风,对燃煤的状况也能得到有效改善,并能有效减少灰渣的含碳量,在能源的节约目标上就能实现[2]。并要加强对燃烧系统的优化,以及对炉拱的改造方面进行加强,这就需要结合煤种对炉拱位置以及形状进行改变,这对煤的燃烧效率提高也有着积极作用。
再者,加强对锅炉辅机的改造。在燃煤的锅炉系统中,主要辅机就是送风机以及引风机,所以要能保障辅机的运行参数能够和锅炉的热效率以及耗能量成正相关,对调试技术可适当的应用,将锅炉的运行能得到有效维护,这就能有助于能源的节约。要注重对旧锅炉的更新使用。通过新型的节能锅炉应用,以及通过大锅炉替代小的锅炉,和采取高参数锅炉替代低参数的锅炉等,都能起到能源节约的效果[3]。注重对燃煤电厂锅炉系统的改造优化,是有效的节约能源的方法。通过控粉系统的改造应用,也能在环境保护方面起到积极作用。
2.2 燃煤电厂锅炉节能减排技术实施方法
对燃煤电厂锅炉的节能减排技术的实施,主要能从多方面充分注重,在技术方法的实施上要多样化。笔者结合具体的情况,对锅炉节能减排的技术方法实施进行了详细探究,在这些方法的应用下,对燃煤电厂锅炉的节能减排目标的实现就有着积极意义。
燃煤电厂锅炉的节能减排目标的实现,要保障锅炉的运行合理化,我国的电厂在对锅炉使用过程中,最为突出的问题就是负荷上没有匹配,容量相对较小,以及操作人员的专业素质还有待提高等。这就需要对锅炉的配置能合理化,保障锅炉的负荷能满足实际需求,在容量上进行适当扩大[4]。并要能加强专业操作技术人员的培养,这样就能有助于锅炉的节能减排。不仅如此,还要能充分重视对锅炉的燃烧系统的优化实施,这就需要在锅炉燃烧室层面进行有效优化。
注重对新型节能锅炉的应用。通过在锅炉设备方面进行更换,采取更为节能的设备,就能有利于能源的节约。如对循环流化床锅炉的应用,在这一技术的实施下,就能对高速床磨损的问题得以有效解决。这一锅炉技术的应用,比较适用烟煤以及贫煤等,在燃烧率方面能得到有效提高。还可将抛煤机燃烧锅炉加以应用,抛煤燃烧中煤粒的细屑就会呈现半悬浮的状态燃烧,一些比较大的颗粒就会落到炉排上实现层状的燃烧。在这一技术的应用下,能将着火的条件得以优化,在煤种的适应度上也比较广。在能源节约的同时,对污染排放也能大大的减少。
将锅炉排烟余热回收利用技术在电厂中加以应用方面,在空预器之后、脱硫塔之前烟道的合适位置通过加装烟气冷却器,用来加热凝结水、锅炉送风或城市热网低温回水,回收部分热量,从而达到节能提效、节水效果。采用低压省煤器技术,若排烟温度降低30℃,机组供电煤耗可降低1.8g/kWh,脱硫系统耗水量减少70%。技术成熟。为能有效达到节能减排的目标,就要注重对锅炉本体的受热面以及风机方面的改造[5]。将一次风机以及引风机和增压风机叶轮改造,在锅炉的受热面以及省煤器方面进行改造,对锅炉燃烧和制粉系统的优化试验要积极开展,对合理的风量以及风粉比等进行确定,这对电厂的整体优化也有着积极作用。
为能对电厂的锅炉节能减排改造目标的实现,在对锅炉的受热面改造以及环保设施的增效等改造项目实施的时候,就要能对锅炉等设施进行全面性的技术评估,并要充分注重对锅炉和环保设备实施摸底诊断实验。这样就能对改造设备的基本范围得以确定,对挖掘机组的技能改造潜力也有着积极促进作用。
3 结语
综上所述,我国的燃煤电厂锅炉的节能减排工作的实施过程中,还有着诸多方面有待优化,这就要能充分注重节能减排技术的科学化实施,只有在基础层面得到了充分重视并加强,才能真正有助于电厂锅炉的节能减排效果的良好呈现。通过此次对燃煤电厂锅炉的节能减排技术方法实施的研究,对解决实际的问题就有着一定启示作用。
参考文献:
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[2]张雷,李娜娜,赵会茹,杨昆.基于全排列多边形图示指标法的火电企业节能减排绩效综合评价[J].中国电力,2014(06).
[3]卢红玲,陈艳,周卓.锅炉送风机节能改造探讨[J].冶金动力, 2014(02).
关键词:电厂;节能减排;自动化技术;火力发电;环境污染
文献标识码:A中图分类号:TM621文章编号:1009-2374(2016)09-0082-02
1概述
社会的发展越来越快,社会的经济水平也越来越高。在生活水平提高之后,越来越多的人们逐渐开始重视其生活质量的问题。电能是人们生活、发展过程中必不可少的资源,电量的增多可以保障日常生活、工作的稳定。然而我国的发电结构还处于以火力发电为主的层面,而火力发电则会使用大量的煤炭资源。煤炭资源属于不可再生资源的一种,长期、大量的消耗最终会导致煤炭资源的稀缺,不利于我国的长久发展。不仅如此,大量的燃烧煤炭也会造成空气的污染。为此我国逐渐把可持续发展问题作为当前的发展重点来看待,尤其是节能减排工作。节能减排不仅可以有效地节约资源,同时也可以减少因废气的排放而造成的环境污染。随着科学技术的不断发展,电厂不仅仅依靠手工操作进行生产,进而转向了利用自动化技术进行生产。这也大大提高了电厂的工作效率,从而为节能减排起到了推动作用。
2运用自动化技术实现节能减排的相关理念
2.1运用自动化产品实现节能减排
为了逐步实现节能减排的目标,一些电厂开始运用自动化产品作为辅助工具。如电厂利用微电脑系统进行控制以及使用软启动等技术,从而在一定程度上可以依靠自动化产品使节能减排成为可能。一些自动化产品的使用,使得电厂在控制方面的精准度有所提升。在对电厂的运行功率以及运行负载进行严格的控制之后,耗电量以及耗费的能源逐渐减少,因此,使用自动化产品可以有效地帮助电厂实现节能减排。
2.2运用自动化系统实现节能减排
除了运用自动化产品实现节能减排之外,也可以利用自动化系统使节能减排成为可能,比如运用调度自动化以及管理自动化等,在提高企业经济效益的同时,也能有效地控制资源以及能源的投入量问题。依靠节能系统实现对电厂投入的控制,从而使电厂节约成本,并且节约各种资源,进而促进节能减排工作的顺利实现。
3电厂节能减排中自动化技术的应用
3.1实现自动化系统的一体化进程
目前,电厂的自动化系统由三层结构构成,即过程控制、制造执行以及经营规划三层。为了有效地实现节能减排,除了运用先进的技术、设备之外,还要利用先进的自动化系统。通过系统的控制,进而实现操作以及调度等方面的优化。我国有六种耗能较多的工矿企业:有色、冶金、建材、电力、造纸以及化工。这些工矿企业不仅耗费大量的能源、资源,也会对环境造成严重的污染。为此,就需要对其重点的能耗设备进行节能控制,减少能源的消耗,同时对其重点污染源进行污染治理,因此,逐渐完善控制装置并进行系统的及时优化势在必行。通过各种系统和先进设备的共同作用,对能源的除尘、脱硫等流程进行严格控制。同时对各种易产生污染的环节进行优化处理,从而使燃烧技术更为优化,使能源消耗与污染物的排放降至最低,进而实现电厂的节能减排工作。
3.2节能自动化产品的研制和技术的开发
由于科学技术的不断进步,电厂也逐渐实现手工控制操作向自动化控制的方向发展。同时,实现了自动化控制之后,也使电能生产的方式更加优化、合理,使得电能的生产效率也实现了逐步提升。目前,电厂的自动化技术一般都是运用变送器对计算机系统以及大屏幕的监视器、现场总线等进行控制。虽然国家及电厂正在加大力度实现发电结构的转型,但是在我国的电力规划中指出,即使到2030年,我国电厂发电结构依然是以火力发电为主。而预计4年后,我国的装机容量便可多达14亿千瓦,其中火力发电所占的比重就多达10亿左右。因此,在以火力为主的发电结构模式下,节能减排工作更是困难重重,要及时需找新的方法,加快节能自动化产品和自动化技术的研发。首先可以寻找新的自动化节能方法,可以不断引进外国先进的节能技术,再与我国先进的技术相结合,实现无触点调压、稳压等;其次,采用移相控制技术以及电子安全保护技术等方法及时地对发电机的输出功率进行调整和改变,加强微电脑对电厂的控制管理,不断提高电机的工作效率,使能耗逐渐降低,从而达到节约资源的目的;最后,可以加快研制新的自动化产品和自动化技术,使可再生及不可再生资源的储能效率及生产效率等都获得较大程度的提高。
3.3结合信息管理进行节能减排
在电厂使用自动化技术进行控制的早期,一般都是单纯地对控制系统方面的单输出和单输入情况进行分析整理,之后再对其进行人工绘图。而这种操作方法一般都会存在很大的误差,且工作效率低。由于电厂对于信息管理的重视不够,导致自动化技术与管理信息化程度严重不匹配。为了改变这一局面,就要重视二者的协调发展,从而提高系统统计数据的准确性,也使自动控制的实用性更强,使操作更为简单、方便。
4成功运用自动化技术进行节能减排的表现
4.1变频技术的应用
电厂使用变频技术能有效地控制节能减排。在电厂的运行过程中,一般会利用煤、燃气或是油等资源进行发电,因此,就会有很多浪费现象从中产生。煤、燃气以及油等资源的消耗使我国能源的投入量大大提高。而在电厂实际发电的过程中,对于能源的消耗也很大,以致节能减排难以实现,使用变频技术可以有效降低能源消耗。变频调节器的使用也会在很大程度上降低燃料的消耗量,从而根据电厂的实际情况对能源投入进行调节和控制。与此同时,变频调节器的使用也可以优化锅炉的运行状态,控制燃料在燃烧时的风量。变频技术的应用可以帮助电厂解决能源消耗以及资源浪费等问题,逐渐实现电厂的节能减排、降低消耗,从而获得更多的经济收益。
4.2运用现场总线技术
运用现场总线技术可以帮助电厂顺利实现节能减排。随着经济的不断发展,电厂总线布置涉及的范围也越来越广。现场总线技术与传统的技术相比具有比较明显的优势:一是可以使硬件设备的应用数量有所降低。现场总线技术一般采用的是计算机控制,同时利用PC,使得硬件设施的需求量大为减少,并且其控制站的面积也可以因此大大缩减;二是从安装方面来讲,现场总线操作起来更为简捷、方便。在现场总线的其中一条线路上可以进行多个设备的接入,从而为电厂节约了更多的资金。同时,应用现场总线技术也在一定程度上可以解放人力。由于其工作量小,相对的,电厂对于人力、物力方面的投入也会相对减少。
4.3碳素焙烧控制技术
利用碳素焙烧技术进行生产时,焙烧可以影响生产的各个方面,如对环保产生影响、对能耗产生影响、对成品的品质和成品的寿命造成影响等。然而碳素焙烧技术在生产过程中具有多道工艺,因此,对于环境造成的影响也极其恶劣。但是由于长时间缺乏控制,所以其相对的能耗也比较大且污染严重。目前,针对这一情况已经研发出专门控制碳素焙烧的技术,在电厂的投入使用中,不仅为电厂节约了大量的能源,也减少了对于环境造成严重污染的污染物的排放,同时为电厂带来了巨大的经济效益,使得节能减排工作逐渐成为现实。
5电厂节能减排中自动化技术的发展方向
5.1走可持续发展之路
电厂在节能减排过程中运用自动化技术可以促进电厂实现高水平、高质量的发展。在利用自动化技术的同时,能够有效实现电厂的可持续发展。自动化技术使节能减排成为可能。在降低能源消耗、减少对环境的污染的同时,不仅为国家节约了大量资源、能源,也逐渐促使国家向环境友好型方向发展。
5.2促进自动化技术的规模化发展
自动化技术的运用是符合时展潮流的,而且在电厂的实际应用中,不仅节约成本、降低消耗、保证环境质量,同时也增加了企业的经济效益。利用自动化技术,可以实现利用小型系统就可以实现大规模节能减排的效果,因此,要促进自动化技术向规模化方向发展。扩大自动化技术的应用范围之后,可以实现更大规模的节能减排目标。在全国各个领域、各大工矿企业推广自动化技术,从而实现全方位的节能减排工作。
5.3深化自动化技术的应用
目前,自动化技术主要应用于电厂的节能减排工作上,所以要不断深化自动化技术的应用,使自动化技术在安全控制方面的应用力度不断加强,从而使节能减排工作水平的安全性能不断提高。减少自动化技术的安全隐患,从而提升其应用效益,不断满足电厂在节能减排方面的需求。
6结语
我国电厂的发展为我国提供了大量生活必须的电能,有助于社会的安全与稳定。然而在实际的生产发展过程中,电厂的正常运行需投入大量的能源、资金,同时,能源、燃料的燃烧也给环境带来了巨大的危害。由于煤等能源属于不可再生资源,如果大量使用,子孙后代将无这种资源的福祉可享。为此,我国的发展不能只建立在眼前利益之上,而应更多地考虑长远利益的发展。与此同时对于环境的污染也成为世界各国广泛关注的焦点,因此一定要重视节能减排工作的落实。为此,电厂引进先进的自动化技术,在一定程度上降低了能源的消耗和污染物的排放,也促进了电力生产事业的发展。
参考文献
[1]杨永明.自动化技术在电厂节能减排中的应用与研究[J].中国高新技术企业,2011,(33).
[2]方剑.节能减排理念下的电厂自动化技术浅析[J].山东工业技术,2015,(7).
[3]姚生魁,胡英军.自动化技术在电厂节能减排中的应用与研究[J].中国新技术新产品,2015,(19).
[4]任继德.自动化技术在电厂节能减排中的应用研究[J].中国科技信息,2014,(17).
关键词:电厂节能减排;自动化技术;变频技术
为了实现可持续发展,必须要降低能耗,那么则需要采用低碳环保的施工技术。电厂作为一个污染排放量大、能源消耗高的企业,需要充分做好节能减排工作,降低煤炭的消耗。目前,我国很多电厂都开始转向自动化控制模式,不仅可以提升工作效率,而且还可以有效降低能源消耗,达到节能减排的目的。
1自动化节能技术的应用目标
1.1利用自动化系统实现节能减排
在电厂运行过程中可以利用调度自动化和管理系统化系统来实现节能减排,不仅可以全面提升企业的经济效益,而且可以更好的对能源和资源的投入量进行控制。
1.2使用自动化产品来达到节能减排的目的
为了可以顺利实现节能减排的基本目标,一部分电厂开始使用自动化产品进行辅助生产。比如,电厂通过微电脑系统来实现软启动,利用自动化产品来达到节能减排的目的。通过使用一些自动化的产品,可以显著提升电厂控制精度[1],降低能源的消耗。
2火电厂节能减排中自动化技术的应用方向
2.1综合过程自动化系统一体化
当前,过程自动化系统主要包括经营规划层(BPS)、制造执行层(MES)、过程控制层(PCS)三个层面,所以电厂运营过程中,想要对资源进行优化,降低能耗,不仅要充分利用现代化的优化技术和优化工艺,还需要充分引入过程自动化系统,通过自动化系统实现优化调度和优化操作。
2.2研制和开发节能自动化产品
目前,电厂逐步开始转向了自动化控制操作。与此同时在实现自动化控制后,电能生产方式也更加合理,提高了电能生产效率。电厂自动化技术主要是利用变送器来对现场总线和大屏幕监视器来进行控制,但在2030年之前,我国依然会以火力发电作为主要的能源供给。随着装机总量的不断提升,如何实现节能减排成为了工作重点,需要不断地寻找新的方法来进行自动化技术和产品的研发。(1)不断寻找新的自动化节能方法,积极的引入国外先进节能技术,和我国技术进行融合来实现无触点稳压和调压的目的。(2)将电子安全保护技术和移相控制技术结合起来,利用微电脑对电厂进行控制管理,提升电机工作效率,降低能耗,节省资源[2]。(3)不断提高自动化技术和自动化产品的研发力度,提高可再生资源和不可再生资源的生产效率。
2.3管理信息化和生产自动化结合
工业自动化技术主要包括硬件、自动化软件和系统三个部分,这是一种使用仪器仪表、控制理论、计算机和其他信息技术来实现工业生产检测、优化、控制、调度、决策和管理的管理技术,可以在提升产量、保证安全的基础上降低能源的消耗。随着信息化网络技术的不断发展,有数以万计的检测器、感应器、读卡器、PLC、计算机等设备会组成一个控制网络。要想真正的实现电厂节能减排工作重点的转移,必须将信息化和自动化有机的结合起来,使两者相互融合。
3自动化技术节能减排的具体应用
3.1电厂中变频技术的应用
在电厂实际运行过程中,通常会使用燃气、煤、油等资源来进行发电,在这一过程中会有比较严重的浪费现象。在电厂发电过程中,由于需要消耗比较多的能源,导致电厂节能减排无法顺利实现,而利用变频技术可以有效降低能耗。通过利用变频调节器可以有效降低燃料的消耗,并根据电厂的具体情况来对投入的能源进行控制和调节。此外,利用变频调节器对锅炉的运行状态进行优化,对燃料燃烧过程中的风量进行控制,不仅解决了能源消耗和资源浪费的问题,而且也实现了电厂降低能耗、节能减排的基本目标,提高了电厂的经济效益。
3.2预测控制算法的应用
预测控制算法指的是对未来行为进行控制的一种算法,主要包括滚动优化、预测模型、反馈校正三个方面的内容。其中模型预测控制主要指的是根据生产过程响应对过程动态行为进行描述的一种数学模型,然后根据优化指标将控制量时间序定出来,使未来一段时间中被控制变量和期望轨迹之间的误差降到最低。因此预测控制算法使用在线滚动优化,并且进行优化时还需要根据反馈的模型预测输出和实际输出的差进行校正,所以可以在一定程度上降低一些不确定因素的影响,提高系统的鲁棒性。通过在电厂中应用该技术,可以显著提高气温控制品质,降低工作人员劳动强度,提升锅炉效率,降低污染无排放,具有非常显著的经济效益。系统没有投运时的情况如图1所示,在变负荷工况下,气温会产生较大幅度的波动,尤其在升降负荷时热度会产生非常大的波动。设计主蒸汽温度为570℃时,温度控制效果并不好,控制品质差。按照再热气温和平均主气温可以提升3℃计算,那么锅炉的效率会提升0.33%,大约会降低22.3%的氮氧化物排量,一年可以大约可以节约500~600万元,应用价值高。
3.3现场总线技术的运用
通过在电厂中利用现场总线技术可以有效降低电厂能源消耗。在我国经济的快速发展下,电厂总线布置范围日益广泛,相较于传统的技术来说,现场总线技术一方面可以降低硬件设备的应用数量,另一方面现场总线操作也更加的方便、便捷,一条线路允许接入多个设备,降低了电厂的投入资金,并在一定程度上减少了人力和物力方面的投入。
3.4碳素焙烧控制技术
在电厂运营过程中焙烧会对能耗、环保生产、成本寿命、成品品质等造成比较大的影响。由于碳素焙烧过程中会用到多个工艺,对环境所造成的影响也非常大,产生的污染比较多。针对这种情况可以引入碳素焙烧技术进行控制。通过在电厂中引入碳素焙烧技术,不仅可以节省能源,而且也降低了环境污染的排放,给电厂带来了具大的经济效益。
4结论
电厂运行过程中需要投入大量的资金和能源,但是能源的燃烧也会对环境造成比较大的危害。因为煤炭资源不可以再生,为了实现我国经济的可持续发展,需要尽量降低能耗,电力企业要不断加强社会责任意识,将节能减排从被动转变成主动,加强节能减排产品的开发力度,对节能减排的措施进行完善,充分利用自动化控制技术。
作者:卢云林 单位:新疆天池能源有限责任公司
关键词:电厂;节能减排;自动化技术;火力发电;环境污染
文献标识码:A 中图分类号:TM621 文章编号:1009-2374(2016)09-0082-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.039
1概述
社会的发展越来越快,社会的经济水平也越来越高。在生活水平提高之后,越来越多的人们逐渐开始重视其生活质量的问题。电能是人们生活、发展过程中必不可少的资源,电量的增多可以保障日常生活、工作的稳定。然而我国的发电结构还处于以火力发电为主的层面,而火力发电则会使用大量的煤炭资源。煤炭资源属于不可再生资源的一种,长期、大量的消耗最终会导致煤炭资源的稀缺,不利于我国的长久发展。不仅如此,大量的燃烧煤炭也会造成空气的污染。为此我国逐渐把可持续发展问题作为当前的发展重点来看待,尤其是节能减排工作。节能减排不仅可以有效地节约资源,同时也可以减少因废气的排放而造成的环境污染。随着科学技术的不断发展,电厂不仅仅依靠手工操作进行生产,进而转向了利用自动化技术进行生产。这也大大提高了电厂的工作效率,从而为节能减排起到了推动作用。
2运用自动化技术实现节能减排的相关理念
2.1运用自动化产品实现节能减排
为了逐步实现节能减排的目标,一些电厂开始运用自动化产品作为辅助工具。如电厂利用微电脑系统进行控制以及使用软启动等技术,从而在一定程度上可以依靠自动化产品使节能减排成为可能。一些自动化产品的使用,使得电厂在控制方面的精准度有所提升。在对电厂的运行功率以及运行负载进行严格的控制之后,耗电量以及耗费的能源逐渐减少,因此,使用自动化产品可以有效地帮助电厂实现节能减排。
2.2运用自动化系统实现节能减排
除了运用自动化产品实现节能减排之外,也可以利用自动化系统使节能减排成为可能,比如运用调度自动化以及管理自动化等,在提高企业经济效益的同时,也能有效地控制资源以及能源的投入量问题。依靠节能系统实现对电厂投入的控制,从而使电厂节约成本,并且节约各种资源,进而促进节能减排工作的顺利实现。
3电厂节能减排中自动化技术的应用
3.1实现自动化系统的一体化进程
目前,电厂的自动化系统由三层结构构成,即过程控制、制造执行以及经营规划三层。为了有效地实现节能减排,除了运用先进的技术、设备之外,还要利用先进的自动化系统。通过系统的控制,进而实现操作以及调度等方面的优化。我国有六种耗能较多的工矿企业:有色、冶金、建材、电力、造纸以及化工。这些工矿企业不仅耗费大量的能源、资源,也会对环境造成严重的污染。为此,就需要对其重点的能耗设备进行节能控制,减少能源的消耗,同时对其重点污染源进行污染治理,因此,逐渐完善控制装置并进行系统的及时优化势在必行。通过各种系统和先进设备的共同作用,对能源的除尘、脱硫等流程进行严格控制。同时对各种易产生污染的环节进行优化处理,从而使燃烧技术更为优化,使能源消耗与污染物的排放降至最低,进而实现电厂的节能减排工作。
3.2节能自动化产品的研制和技术的开发
由于科学技术的不断进步,电厂也逐渐实现手工控制操作向自动化控制的方向发展。同时,实现了自动化控制之后,也使电能生产的方式更加优化、合理,使得电能的生产效率也实现了逐步提升。目前,电厂的自动化技术一般都是运用变送器对计算机系统以及大屏幕的监视器、现场总线等进行控制。虽然国家及电厂正在加大力度实现发电结构的转型,但是在我国的电力规划中指出,即使到2030年,我国电厂发电结构依然是以火力发电为主。而预计4年后,我国的装机容量便可多达14亿千瓦,其中火力发电所占的比重就多达10亿左右。因此,在以火力为主的发电结构模式下,节能减排工作更是困难重重,要及时需找新的方法,加快节能自动化产品和自动化技术的研发。首先可以寻找新的自动化节能方法,可以不断引进外国先进的节能技术,再与我国先进的技术相结合,实现无触点调压、稳压等;其次,采用移相控制技术以及电子安全保护技术等方法及时地对发电机的输出功率进行调整和改变,加强微电脑对电厂的控制管理,不断提高电机的工作效率,使能耗逐渐降低,从而达到节约资源的目的;最后,可以加快研制新的自动化产品和自动化技术,使可再生及不可再生资源的储能效率及生产效率等都获得较大程度的提高。
3.3结合信息管理进行节能减排
在电厂使用自动化技术进行控制的早期,一般都是单纯地对控制系统方面的单输出和单输入情况进行分析整理,之后再对其进行人工绘图。而这种操作方法一般都会存在很大的误差,且工作效率低。由于电厂对于信息管理的重视不够,导致自动化技术与管理信息化程度严重不匹配。为了改变这一局面,就要重视二者的协调发展,从而提高系统统计数据的准确性,也使自动控制的实用性更强,使操作更为简单、方便。
4成功运用自动化技术进行节能减排的表现
4.1变频技术的应用
电厂使用变频技术能有效地控制节能减排。在电厂的运行过程中,一般会利用煤、燃气或是油等资源进行发电,因此,就会有很多浪费现象从中产生。煤、燃气以及油等资源的消耗使我国能源的投入量大大提高。而在电厂实际发电的过程中,对于能源的消耗也很大,以致节能减排难以实现,使用变频技术可以有效降低能源消耗。变频调节器的使用也会在很大程度上降低燃料的消耗量,从而根据电厂的实际情况对能源投入进行调节和控制。与此同时,变频调节器的使用也可以优化锅炉的运行状态,控制燃料在燃烧时的风量。变频技术的应用可以帮助电厂解决能源消耗以及资源浪费等问题,逐渐实现电厂的节能减排、降低消耗,从而获得更多的经济收益。
4.2运用现场总线技术
运用现场总线技术可以帮助电厂顺利实现节能减排。随着经济的不断发展,电厂总线布置涉及的范围也越来越广。现场总线技术与传统的技术相比具有比较明显的优势:一是可以使硬件设备的应用数量有所降低。现场总线技术一般采用的是计算机控制,同时利用PC,使得硬件设施的需求量大为减少,并且其控制站的面积也可以因此大大缩减;二是从安装方面来讲,现场总线操作起来更为简捷、方便。在现场总线的其中一条线路上可以进行多个设备的接入,从而为电厂节约了更多的资金。同时,应用现场总线技术也在一定程度上可以解放人力。由于其工作量小,相对的,电厂对于人力、物力方面的投入也会相对减少。
4.3碳素焙烧控制技术
利用碳素焙烧技术进行生产时,焙烧可以影响生产的各个方面,如对环保产生影响、对能耗产生影响、对成品的品质和成品的寿命造成影响等。然而碳素焙烧技术在生产过程中具有多道工艺,因此,对于环境造成的影响也极其恶劣。但是由于长时间缺乏控制,所以其相对的能耗也比较大且污染严重。目前,针对这一情况已经研发出专门控制碳素焙烧的技术,在电厂的投入使用中,不仅为电厂节约了大量的能源,也减少了对于环境造成严重污染的污染物的排放,同时为电厂带来了巨大的经济效益,使得节能减排工作逐渐成为现实。
5电厂节能减排中自动化技术的发展方向
5.1走可持续发展之路
电厂在节能减排过程中运用自动化技术可以促进电厂实现高水平、高质量的发展。在利用自动化技术的同时,能够有效实现电厂的可持续发展。自动化技术使节能减排成为可能。在降低能源消耗、减少对环境的污染的同时,不仅为国家节约了大量资源、能源,也逐渐促使国家向环境友好型方向发展。
5.2促进自动化技术的规模化发展
自动化技术的运用是符合时展潮流的,而且在电厂的实际应用中,不仅节约成本、降低消耗、保证环境质量,同时也增加了企业的经济效益。利用自动化技术,可以实现利用小型系统就可以实现大规模节能减排的效果,因此,要促进自动化技术向规模化方向发展。扩大自动化技术的应用范围之后,可以实现更大规模的节能减排目标。在全国各个领域、各大工矿企业推广自动化技术,从而实现全方位的节能减排工作。
5.3深化自动化技术的应用
目前,自动化技术主要应用于电厂的节能减排工作上,所以要不断深化自动化技术的应用,使自动化技术在安全控制方面的应用力度不断加强,从而使节能减排工作水平的安全性能不断提高。减少自动化技术的安全隐患,从而提升其应用效益,不断满足电厂在节能减排方面的需求。
6结语
我国电厂的发展为我国提供了大量生活必须的电能,有助于社会的安全与稳定。然而在实际的生产发展过程中,电厂的正常运行需投入大量的能源、资金,同时,能源、燃料的燃烧也给环境带来了巨大的危害。由于煤等能源属于不可再生资源,如果大量使用,子孙后代将无这种资源的福祉可享。为此,我国的发展不能只建立在眼前利益之上,而应更多地考虑长远利益的发展。与此同时对于环境的污染也成为世界各国广泛关注的焦点,因此一定要重视节能减排工作的落实。为此,电厂引进先进的自动化技术,在一定程度上降低了能源的消耗和污染物的排放,也促进了电力生产事业的发展。
参考文献
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火电厂是火力发电厂的简称,它是利用燃煤、石油、天然气等作为主要燃料生产电能的工厂,发电量约占发电总量的80%左右,其生产过程如下:燃料在锅炉当中燃烧加热,使水变为蒸汽,将燃料的化学能转换为热能,然后由蒸汽压力汽轮机组旋转,再将热能转换为机械能,汽轮机组带动发电机运转,使机械能转变为电能。具体而言,火电厂的生产过程就是各种能的转换过程,其中锅炉燃烧产生的化学能是基础,这使得锅炉成为火电厂中不可或缺的重要设备之一。纵观国内的各大火电厂,它们在不断发展的过程中,均体现了高能耗、高污染的特点,这不但制约了火电厂自身的发展,同时,还影响了我国节约型社会的构建。但由于火电厂生产的产品为电能,这是人类社会保持正常运行的关键能源,正因如此,虽然火电厂能耗高、污染大,其仍有存在的必要。而火电厂想要持续发展,就必须实现节能减排的目标,最大程度地提高能源的利用率。煤炭是火电厂消耗的主要燃料,约有50%的煤炭全部是用于锅炉燃烧,锅炉机组运行的过程中会产生出大量的废弃物,对环境造成了严重污染,鉴于此火电厂的节能减排工作应当从锅炉机组入手,通过采取合理可行的节能减排技术措施,降低锅炉的运行能耗,减少污染,这不但能够提升火电厂的经济效益,而且还能促进其稳定、持续发展。
2火电厂锅炉节能减排技术要点
2.1合理应用清洁燃烧技术为了实现火电厂锅炉的节能减排,可合理应用以下清洁燃烧技术:
2.1.1下饲式炉排。这种炉排的优点是调节比较高,可达10∶1,并且风煤比也比较适当,可有效提高燃烧效率。实践表明,采用下饲式炉排的4T/h锅炉每年能够节约燃煤290t左右,减少二氧化碳排放400t左右,全寿命周期内大约可减少二氧化碳排放6000t左右。
2.1.2振动式炉排。这是一种全机械化,可以自动拨火,分段送风,此类锅炉燃烧的过程中采用烟煤能够大幅度提升热效率,每年可节约燃烧约500t左右,可减少二氧化碳排放830t左右,全寿命周期内可减少二氧化碳排放1.2×104t左右,节能减排效果显著。
2.1.3角管式锅炉。此类锅炉可以配置各种不同的燃烧设备,如链条式炉排、水冷振动式炉排等等,其热效率超过85%,容量可达10~130T/h。以20T/h的角管式锅炉为例,每年可以节约燃煤900t左右,减少二氧化碳排放1450t左右,全寿命周期可减少二氧化碳排放2×104t左右,该炉型适用于小型火电厂。
2.2提升燃烧率通过对国内一些火电厂的锅炉运行情况进行调查分析后发现,由于锅炉本身的燃烧调整不科学,使得燃烧率未获得最大程度地优化,致使燃料在炉内燃烧的不够充分,不但影响了锅炉的使用效率,而且还增大了能耗及排放量。为此,在火电厂锅炉节能减排的过程中,应当对锅炉的燃烧进行科学调整,合理安排风量配比,使锅炉的运行始终处于最佳状态。为进一步提升锅炉的燃烧率,除了要对燃烧进行调整之外,还应当对风量的配比进行优化改进,采用科学的过剩空气系数,使炉内燃料的燃烧更加充分。实践证明,通过对空气系数进行科学的调整,可以显著降低能源的损耗。具体可采取如下方法进行调整:当锅炉处于正常运行工况时,若是增大负荷,则必须增大风量,借此来使燃料量的比值低于风量的调整比值,然后再逐步加大燃烧两。负荷降低时,可以适当减小风量,使燃烧量的比值超过风量的调整比值,随后在逐步减少燃烧量。
2.3防漏风技术火电厂锅炉能耗的较高的主要原因是锅炉自身存在缺陷,如锅炉漏风,当锅炉运行时,某个方向或是部位漏风,都可能使炉内气体体积迅速膨胀变大,这样一来便会导致排烟的热损耗增大,吸风机的电耗也会相应增大。同时锅炉漏风还会对空预器的温度带来一定影响,极有可能引起风温下降。为此,必须采取有效的措施防止锅炉漏风,由此能够减少锅炉运行中的能耗。一方面要保证锅炉的密封性,减少漏风问题的发生;另一方面要加强对锅炉运行的监视与管理,对容易出现漏风的部位进行定期检查,及时发现问题并解决处理,确保锅炉运行状态良好,进而达到节能减排的目的。
3结语