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摘要：提升火力发电厂热工自动化设计以及积极使用新型节能环保技术对于火力发电厂实现节能减排的目标具有重要意义。伴随着中国经济的高速发展，社会对于用电量的需求必然增加。与此同时，人们对于绿水青山的需求也比以往任何时候都更加迫切。对于火力发电厂而言，热工自动化设计是节能减排目标的重要方向，需要重点把握。
关键词：火电厂；热工自动化设计；节能减排
在火电厂系统结构、运行管理都比较复杂。所以致使热工自动化在设计与执行的过程中也是存在很多的问题，而热工自动化的设计与节能减排的影响因素种类很多，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。
1优化设计热力系统
火电厂热力系统耗能较为严重，为实现节能减排目标，应注重从热力系统入手寻求突破，开展设计工作时，一方面，注重优化控制软件的应用。火电厂热工自动化设计中注重优化控制软件的应用，不仅有助于机组工作效率的提高，而且有助于机组运行经济目标的顺利实现。研究发现，使用神经网络模型对过热器出口温度进行串级预测控制，调节速率大大提高。同时，在改善热力系统多输出多输入、大延时、非线性等方面，使用基于先进算法的控制软件，效果非常明显，因此，设计火电厂热力系统时应注重运用先进设计理念，认真分析各种算法优缺点，将一些先进算法应用到控制系统中，实现对热力系统的优化，降低热力系统运行成本投入及能量消耗。
另一方面，合理分配机组负荷。火电厂中机组负荷分配不合理容易导致耗能严重，火电厂运行效率低下，不利于节能减排目标的顺利完成。要求电厂对以往机组负荷控制存在的不足进行分析，提出实现机组负荷经济性分配的策略。以往设计机组控制系统时，主要借助硬接线方式，通过远端终端和机组DCS相连进行控制，此种方法为电厂的可靠、安全运行提供坚实保障，但节能减排效果有限。而根据各台机组实际情况，将电厂经济负荷进行具体的分配，使得发电机组与自动发电控制的经济运行关联在一起，可提高电网运行的经济性。因此，设计期间将管理信息系统和厂级监控系统的通用功能进行优化融合起来，设计兼具管理信息系统功能以及厂级监控系统功能的综合系统，在降低火电厂初期投入的同时，保证调度目标的正常实现，从根本上对排放及耗能进行控制。
2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强化电力设备的安全指标
设计人员必须要确保火电厂机组的稳定运行，才能完成后期的节能减排工作，如果机组设备出现故障，导致停机，火电厂重新运作点火就会消耗大量资源，因此，在热工自动化系统保护设计中，要尽可能减少辅机故障，完成自动减负荷等逻辑设计，缩短火电厂电力设备故障的停机时间，保障整个火电厂的安全稳定运行。设计人员还要加强电力机组设备的监督管理工作，配备与之相对应的故障诊断功能模块。在热工自动化系统设计中，研究人员要增加与设备相关的监测点，转变传统检修模式的运行速度。针对火电厂设备的实时状态，检测与之对应的数据信息，在此基础上制定电厂设备检修计划，延长机组的检修时间，进而全面提升火电厂的实际经济效益。
4注重新技术的应用
（1）保证等离子与微油点火的可靠性。等离子与微油点火具有耗燃油少、环保效果显著等优点，因此，设计工作中应结合火电厂实际，应用等离子与与微油点火。同时，当在冷炉、低负荷条件下点火，粉煤燃尽的时间会得以延长，导致炉膛上部屏过位置烟温度明显升高，增加受热面超温出现机率。同时，飞灰含碳量及点火均匀性差，给点火操作构成较大安全威胁，因此，设计中为保证点火的可靠性，一方面，进行点火控制逻辑设计时注重、煤灰粒度、一次风速、风粉浓度等内容的设计质量。另一方面，研发及应用性能优良的飞灰可燃物检测仪表，保证实时检测水平的进一步提高。
（2）注重脱硫与单元机组控制的融合。火电厂中将脱硫与单位控制有机融合，可更好的实现节能减排。在节能减排理念下，机组和脱硫基建项目应同步进行，将旁路挡板以及烟气脱硫系统气-气交换器取消掉，增加风机也加以取消。这一情况使得脱硫系统烟气通道与锅炉控制之间的关联性更强，机组DCS控制中实现对脱硫的控制，是火电厂实现节能减排的重要举措。同时，考虑到脱硫控制中保护逻辑及锅炉控制回路，实现脱硫废水处理、吸收塔超温保护、烟气排放温度控制等，电厂设计阶段应进行统筹考虑，为脱硫与主厂房控制系统一体化的实现做好铺垫。
（3）积极完善变频控制技术应用标准。分析发现，在负荷调节频繁以及周期性变化较大幅度环境下，应用变频器可获得良好的节能效果。不过变频器设备投入成本较高，应用中还需考虑变频器所用厂房等内容的考虑，因此，应用变频技术时应注重以下内容的考虑：①认真分析火电厂辅机设备，充分论证应用变频技术的可行性。②编制变频技术应用规范，即，确定最佳的变频器控制方式、电压等级，避免变频技术应用的盲目性。尤其在控制方式的选择上应综合考虑辅机类型、负荷变化规律、调速范围等内容。
（4）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。
（5）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。
结束语
对于火力发电厂的热工自动化设计而言，影响其与节能减排之间关联性的因素有很多，且不局限于某一方面，还需技术人员更为深入的挖掘和积累。在密切关注节能减排设计的基础上，希望在那些先进、可靠的控制设备与系统应用方面采取行之有效的措施，从而取得全面的实施，为电厂技术改革创造动力。
参考文献
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[2]郭飞。火电厂热工自动化设计中节能减排分析[J].科技展望，2016，11（11）：87—88.