热工自动控制在火电厂节能减排中的作用分析

能源问题已经成为制约全球工业行业发展的瓶颈，节能减排工作成为迫在眉睫、急需落实的问题之一。各火力发电厂对节能减排工作越来越重视，节能减排不仅可以降低生产成本，提高企业的经济效益，同时可节约能源，减少环境污染，对促进国民经济的持续科学发展有着十分重要的意义。

锅炉、汽轮机及其附属设备与系统的各类能耗指标是火电机组节能减排关注重点，此外，机组的自动控制，如DEH 系统的阀门控制方式、汽压自动及滑压运行、汽温自动等，对机组煤耗影响也比较大，通过优化控制和准确测量参数，能为火电厂节能减排作出较大的贡献，为企业创造很大的效益。

自动控制对机组煤耗的影响分析：

人们通常认为节能减排是锅炉、汽机专业的事，热控专业一般不太重视，其实热控专业可从控制优化、参数准确测量等方面为节能减排作出贡献。热控专业工作中对机组煤耗影响比较大的因素有: DEH 系统的阀门控制方式、汽压自动及滑压运行、汽温自动、电厂入炉煤计量、回热系统的水位调整、节能指标计算用热工主要参数的准确性、辅机变频控制、脱硫脱硝系统参数调整等。

( 一) DEH 系统的阀门控制方式对机组煤耗的影响分析。

为使阀门流量特性更好响应负荷要求，降低供电煤耗，可优化顺序阀阀门开启顺序和阀门流量曲线。一是在机组现有控制的基础上改进，进行汽轮机顺序阀调节方式的阀门流量特性试验，测算出汽轮机的实际阀门流量特性，对DEH 系统组态设计的阀门流量特性函数进行合理修改，减少节流损失，提高负荷控制精度，节能效果为0.5 ～ 1g /Kwh 左右。二是对机组调门进行配汽方式改变后，进行阀门流量特性优化试验，采用先开2 个调门，再依次开启剩下的2 个调门( 通常采用先开2 个调门对角开启方式，能够解决轴系受力和调节级的受热平衡的问题) 。经计算优化后的阀门流量特性在低负荷下煤耗降低约3 ～ 5g / kW·h，但该配汽方式需要汽轮机厂家的认可，且应充分考虑机组运行的安全性。

( 二) 主汽压力自动对机组煤耗的影响分析。通常机组在负荷较低、煤质较差时主汽压力波动较大，影响机组带负荷能力，也影响机组自动滑压运行的投入。机组采用滑压运行方式时，主汽压力的滑压设定值较理论值偏小，因此，主汽压力对机组的供电煤耗稍有影响，但是，采用滑压运行方式极大地提高了整个机组的经济性，汽压自动投入滑压运行有利于节能。对于660 MW 超超临界机组主汽压力每变化1MPa 分别影响煤耗0.33g /kW·h; 对协调控制策略和参数进行精细的调整，合理确定滑参数运行区域的阀门开度和方式，优化主汽压力与高压调节汽阀开度，提高机组运行的经济性。

( 三) 汽温自动对机组煤耗的影响分析。机组在负荷较低、煤质较差时主汽温度的波动较大，不利于机组安全、经济运行，影响机组节能减排。对于660 MW 超超临界机组主汽温度每变化10℃分别影响煤耗1.05g /kW·h; 再热汽温度每变化10 ℃分别影响煤耗0. 8g /kW·h。

根据机组锅炉的燃烧特性设计汽温自动控制策略、优化控制参数，提高汽温自动调节品质。汽温稳定以后，可适当提高温度设定值运行，对于660MW 超超临界机组如果平均主汽温提高4℃，煤耗可以降低0. 4g /kW·h 左右。

再热汽温的调整特性不是很好，主要是燃烧器摆角难以投自动、烟气挡板调节性能比较差。当负荷比较高时，需要用再热器事故减温水参与调整才能保证再热汽温度不超标。再热器事故减温水的使用对供电煤耗的影响很大，再热汽减温水每增加l t /h，机组供电煤耗将升高0. 2 g /kW·h 左右。对于660MW 超超临界机组，通过优化给水自动可达到节能的目的，保持中间点温度的稳定，进而稳定主汽温度。中间点温度变化1℃主汽温度会变化5 ～ 10℃，而主汽温度变化10℃会影响机组煤耗1.05g /kW·h。

( 四) 电厂入炉煤计量对机组煤耗的影响分析。有些电厂没有安装入炉煤计量的实煤校验装置，利用链码对电子皮带秤进行定期校验，由于链码精确度受安装水平、皮带倾斜度等因素的影响，而且不便于计量标准溯源，出现计量偏差很难察觉。应定期和轨道衡进行比对试验，两者的偏差应控制到1%以内，有的电厂能够将偏差控制到0.5% 以内。电子皮带秤计量偏差影响正平衡煤耗分析数据的准确。电厂应加强电子皮带秤的定期校验和管理，减小计量偏差，提高正平衡煤耗分析数据的准确。

( 五) 加热器组端差对煤耗的影响分析。对高、低加热器的水位测量设备进行全面的检查，确保DCS 系统高、低加水位信号准确。优化高、低加水位自动调节品质，合理设定高、低加水位，减少加热器端差，达到节能效果。

( 六) 辅机变频改造对供电煤耗的影响分析。对高压辅机如一次风机、凝结水泵、引风机等电机进行变频改造可节电近30% ，对低压辅机和外围设备进行优化和改造节电效果也十分明显，对变频改造后辅机的控制组态进行修改和控制优化，可保障改造后设备的安全稳定运行，为节能作出贡献。

( 七) 节能指标计算用热工主要参数对煤耗的影响分析。数据是工作的基础，数据的准确性和可比对性对于能耗计算很重要。电厂热工人员应从节能减排的角度做好机炉效率计算、节能指标计算用热工主要参数的校验、维护工作，保证机组负荷、主汽压力、主汽温度、各汽水流量、真空、氧量、排烟温度等能耗计算用主要参数的测量准确，为节能减排分析提供可靠数据。

因此火电厂机组节能减排、降非停是火电厂最重视的工作，节能减排工作不仅仅是锅炉、汽机专业的任务，热控专业也应站在节能减排的高度，做好DEH 系统的阀门控制方式、汽压自动及滑压运行、汽温自动、脱硫脱硝系统自动调节等控制优化以及电厂入炉煤计量、节能指标计算用热工主要参数的准确测量等工作，为火电厂节能减排作出应有的贡献。