電廠節能減排中自動化技術的應用

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摘要：本文重點對電廠節能減排中自動化技術的應用進行了探討，對節能減排的應用實踐進行了介紹，提高了電廠的經濟效益。

關鍵詞：電廠節能減排；自動化技術；變頻技術

為了實現可持續發展，必須要降低能耗，那么則需要采用低碳環保的施工技術。電廠作為一個污染排放量大、能源消耗高的企業，需要充分做好節能減排工作，降低煤炭的消耗。目前，我國很多電廠都開始轉向自動化控制模式，不僅可以提升工作效率，而且還可以有效降低能源消耗，達到節能減排的目的。

1自動化節能技術的應用目標

1.1利用自動化系統實現節能減排

在電廠運行過程中可以利用調度自動化和管理系統化系統來實現節能減排，不僅可以全面提升企業的經濟效益，而且可以更好的對能源和資源的投入量進行控制。

1.2使用自動化產品來達到節能減排的目的

為了可以順利實現節能減排的基本目標，一部分電廠開始使用自動化產品進行輔助生產。比如，電廠通過微電腦系統來實現軟啟動，利用自動化產品來達到節能減排的目的。通過使用一些自動化的產品，可以顯著提升電廠控制精度[1]，降低能源的消耗。

2火電廠節能減排中自動化技術的應用方向

2.1綜合過程自動化系統一體化

當前，過程自動化系統主要包括經營規劃層（BPS）、制造執行層（MES）、過程控制層（PCS）三個層面，所以電廠運營過程中，想要對資源進行優化，降低能耗，不僅要充分利用現代化的優化技術和優化工藝，還需要充分引入過程自動化系統，通過自動化系統實現優化調度和優化操作。

2.2研制和開發節能自動化產品

目前，電廠逐步開始轉向了自動化控制操作。與此同時在實現自動化控制后，電能生產方式也更加合理，提高了電能生產效率。電廠自動化技術主要是利用變送器來對現場總線和大屏幕監視器來進行控制，但在2030年之前，我國依然會以火力發電作為主要的能源供給。隨著裝機總量的不斷提升，如何實現節能減排成為了工作重點，需要不斷地尋找新的方法來進行自動化技術和產品的研發。（1）不斷尋找新的自動化節能方法，積極的引入國外先進節能技術，和我國技術進行融合來實現無觸點穩壓和調壓的目的。（2）將電子安全保護技術和移相控制技術結合起來，利用微電腦對電廠進行控制管理，提升電機工作效率，降低能耗，節省資源[2]。（3）不斷提高自動化技術和自動化產品的研發力度，提高可再生資源和不可再生資源的生產效率。

2.3管理信息化和生產自動化結合

工業自動化技術主要包括硬件、自動化軟件和系統三個部分，這是一種使用儀器儀表、控制理論、計算機和其他信息技術來實現工業生產檢測、優化、控制、調度、決策和管理的管理技術，可以在提升產量、保證安全的基礎上降低能源的消耗。隨著信息化網絡技術的不斷發展，有數以萬計的檢測器、感應器、讀卡器、PLC、計算機等設備會組成一個控制網絡。要想真正的實現電廠節能減排工作重點的轉移，必須將信息化和自動化有機的結合起來，使兩者相互融合。

3自動化技術節能減排的具體應用

3.1電廠中變頻技術的應用

在電廠實際運行過程中，通常會使用燃氣、煤、油等資源來進行發電，在這一過程中會有比較嚴重的浪費現象。在電廠發電過程中，由于需要消耗比較多的能源，導致電廠節能減排無法順利實現，而利用變頻技術可以有效降低能耗。通過利用變頻調節器可以有效降低燃料的消耗，并根據電廠的具體情況來對投入的能源進行控制和調節。此外，利用變頻調節器對鍋爐的運行狀態進行優化，對燃料燃燒過程中的風量進行控制，不僅解決了能源消耗和資源浪費的問題，而且也實現了電廠降低能耗、節能減排的基本目標，提高了電廠的經濟效益。

3.2預測控制算法的應用

預測控制算法指的是對未來行為進行控制的一種算法，主要包括滾動優化、預測模型、反饋校正三個方面的內容。其中模型預測控制主要指的是根據生產過程響應對過程動態行為進行描述的一種數學模型，然后根據優化指標將控制量時間序列確定出來，使未來一段時間中被控制變量和期望軌跡之間的誤差降到最低。因此預測控制算法使用在線滾動優化，并且進行優化時還需要根據反饋的模型預測輸出和實際輸出的差進行校正，所以可以在一定程度上降低一些不確定因素的影響，提高系統的魯棒性。通過在電廠中應用該技術，可以顯著提高氣溫控制品質，降低工作人員勞動強度，提升鍋爐效率，降低污染無排放，具有非常顯著的經濟效益。系統沒有投運時的情況如圖1所示，在變負荷工況下，氣溫會產生較大幅度的波動，尤其在升降負荷時熱度會產生非常大的波動。設計主蒸汽溫度為570℃時，溫度控制效果并不好，控制品質差。按照再熱氣溫和平均主氣溫可以提升3℃計算，那么鍋爐的效率會提升0.33%，大約會降低22.3%的氮氧化物排量，一年可以大約可以節約500~600萬元，應用價值高。

3.3現場總線技術的運用

通過在電廠中利用現場總線技術可以有效降低電廠能源消耗。在我國經濟的快速發展下，電廠總線布置范圍日益廣泛，相較于傳統的技術來說，現場總線技術一方面可以降低硬件設備的應用數量，另一方面現場總線操作也更加的方便、便捷，一條線路允許接入多個設備，降低了電廠的投入資金，并在一定程度上減少了人力和物力方面的投入。

3.4碳素焙燒控制技術

在電廠運營過程中焙燒會對能耗、環保生產、成本壽命、成品品質等造成比較大的影響。由于碳素焙燒過程中會用到多個工藝，對環境所造成的影響也非常大，產生的污染比較多。針對這種情況可以引入碳素焙燒技術進行控制。通過在電廠中引入碳素焙燒技術，不僅可以節省能源，而且也降低了環境污染的排放，給電廠帶來了具大的經濟效益。

4結論

電廠運行過程中需要投入大量的資金和能源，但是能源的燃燒也會對環境造成比較大的危害。因為煤炭資源不可以再生，為了實現我國經濟的可持續發展，需要盡量降低能耗，電力企業要不斷加強社會責任意識，將節能減排從被動轉變成主動，加強節能減排產品的開發力度，對節能減排的措施進行完善，充分利用自動化控制技術。

作者:盧云林 單位:新疆天池能源有限責任公司

參考文獻:

[1]賈永輝.火力發電企業在節能減排中的積極作用[J].安徽電力，2007，24（5）：49~51．