论文火电机组节能降耗中热工自动控制系统的应用分析，本文是关于控制系统类学士学位论文范文和火电机组和节能降耗和自动控制系统方面论文范文集.
【摘 要】：能源问题已经到到社会各界关注,火电厂作为煤炭能源消耗大户,节能减耗工作被各电厂普遍重视,文章从机组消耗的影响因素起笔,探讨火电机组中热工自动控制系统的节能降耗措施.
【关键词】：火电机组；热工自动控制系统；节能降耗；方法
【引言】：21世纪全球工业都随着能源问题的凸显而受到不同程度的制约,节能降耗工作的开展成为了一项亟需落实的问题.随着国家可持续发展战略的提出,相关电厂工业部门对于节能降耗项目越来越重视,这不仅仅可以有效地节约资源,降低火力发电的污染,同时也能有效控制生产成本,提高经济效益.锅炉、汽轮机以及各附属设备和系统的节能降耗是电厂工作的重点.与此同时,火电机组的热工自动控制系统,如锅炉控制系统、汽轮机数字电液控制系统（DEH）、主汽压力自动控制系统以及汽温控制系统等对火电机组实现节能降耗有很大影响.通过优化自动控制参数,可以获得有效节能,实现经济利益的最大化.本文将针对热工控制系统在火电机组的节能降耗方面展开论述,并对该系统在火电机组节能降耗方面的应用进行深入分析.
1.机组消耗的影响因素分析
供电系统的煤耗为综合衡量指标,既反映了机组的实际运作水平,同时也发映出电厂的综合管理水平.供电煤耗的标准定义为每生产1度电所消耗的燃料质量.供电系统的煤耗所涉及的影响因素很多,机组的很多参数也与煤耗相关,其中最主要影响因素是煤种的变化及机组发电负荷率.然而,为了真正降低煤耗,落实节能降耗工作,需要对能耗指标综合分析,通过对比煤耗的真实值与设计值,分析其发生偏差原因,并进行改善,达到实际节能降耗效果.
1.1厂用电指标的分析
厂用电率是机组的厂用电指标主要方面.影响机组的厂用电指标的主要是一些辅助设备的原因.其中包括送风机、引风机、磨煤机、脱硫机、给水泵等.产用电率对于发电的煤耗基本没有影响,但却直接影响着发电厂的供电煤耗.其中机组的厂用电指标越小,其供电煤耗就会越低.因此,降低厂用电指标对于节能降耗工作的落实有着很大的实际意义.
1.2锅炉能耗
锅炉的能耗指标主要是指锅炉效率,锅炉的效率为一个机组的经济性重要指标,反映的是锅炉的一种综合水平.其中对于锅炉效率的影响因素有以下几个：排烟热损失、不完全燃烧损失、散热损失、灰渣热损失.主要的影响参数为排烟温度、烟气含碳量、漏风率和烟气含氧量.其中,排烟的热损失对于锅炉效率的影响最大,其次为不完全燃烧损失,再者为散热损失和灰渣热损失.然而,降低排烟温度、减小排烟热损失又与燃料的品种和完全燃烧率息息相关.因此,提高燃煤燃烧率可有效提高锅炉效率,从而降低锅炉能耗.
1.3汽轮机能耗
汽轮机能耗主要以汽轮机效率为指标,包扩热端效率、冷端效率与回热效率.影响参数主要为主汽压力参数、再热汽参数、真空度参数.其中,冷端效率参数对汽轮机影响很大.汽轮机运行中,合理控制汽轮机参数能够提升汽轮机效率,如定期调节凝汽器的端差,可以提高凝汽器的效率,从而提高汽轮机效率.应注意各参数的综合调节,例如,调节凝汽器的端差时,可能给水温度会产生变化,对回热系统的循环效率产生影响,最终导致调节效果不明显.只有通过多参数的同时调节,才能更好地实现汽轮机效率的提高.
2.热工自动控制系统对于火电机组的节能降耗方面的应用分析
2.1锅炉运行降耗应用
2.1.1冷一次风量的影响控制
国产锅炉机组设计往往认为除炉膛及制粉系统漏风外,进入炉膛的所有风都是经过预热器预热的.而实际制粉系统要掺入部分冷风运行,以此使磨煤机出口温度保持在一定值.结果往往导致预热器的通过风量比设计值小,排烟温度随之上升因此,热控系统必须考虑此情况,控制锅炉总风量,制定与给煤量匹配的总风量曲线.
2.1.2送风量控制
送风量变化可以引起炉内空气变化,影响燃烧效果.未燃尽损失与排烟损失之和为最小方为最佳送风量.因此,氧量自动系统要优化设定值曲线,在运行中调整风量.风量最佳值除了依据负荷、煤量外,还与氧量有关.如果氧量测点在锅炉尾部受热面安装,受测点前烟道漏风会影响氧量值测出结果,不能准确得出炉膛出口的过量空气系数指标.所以,氧量测点应靠前安装,在炉膛出口最好.另外,应定期试验,以得出氧量随负荷变化曲线,从而确定最佳氧量,对锅炉氧量进行调整控制.应定期对氧量表进行校验,确保为燃烧分析调整提供可靠依据.
2.1.3一次风率控制
确定一次风率,一方面要考虑合适的风粉比例,以获得较大火焰传播速度,使着火稳定；另一方面考虑一次风供氧量,满足充分燃烧需要.因此,一次风率应主要根据挥发分含量多少来确定,挥发低的煤,一次风率小些.参数合理设置,能够减少锅炉排烟、不完全燃烧热损失,减低锅炉能耗.
2.1.4磨煤机出口温度控制
通常会对磨煤机出口乏气温度进行限制,以保证安全运行.如烟煤储仓不超70℃；烟煤直吹不超80℃；无烟煤存在自燃问题,因此乏气温度不应超150℃.锅炉设计热风温度主要取决于燃烧需要,所选热风温度通常比磨煤机入口干燥剂温度要求高.所以,磨煤机入口前需要掺入温度较低介质.磨煤机的出口温度越低,掺冷一次风比例越大,排烟温度越高.所以,要控制磨煤机出口温度.2.2汽轮机运行降耗应用
2.2.1通过顺序阀控制方式节能降耗
目前我国火电机组的汽轮机调节控制都是采用的数字电液控制系统（DEH）,这种系统设置有两种调节控制方式,分别为单阀、顺序阀控制.如果机组采用单阀系统运行,其中对于单阀调节比较容易实现,然而调节中的级节流损失很大；采用顺序阀控制时,对于级节流可以很好的控制,但其调节过程却略显繁琐,但顺序阀方式可节能降耗更显著.根据实践统计可以知道,良好的顺序阀控制方式与良好的单阀控制相比,其节约煤量在4~8g/kW·h,因此顺序阀控制方式是目前机组运行的主要控制方式.
2.2.2通过主汽压力自动控制系统节能降耗
一般情况下,机组的主汽压力波动的主要原因在于机组的负荷较低、煤种质量较差,主汽压力的波动进一步导致了机组的负荷,这使得机组的投入方式产生改变.通常情况下,机组采用自动滑压模式投入,可以有效保证机组进气,减小阀门的节流损失,达到节能的目的,实现经济性的提高.对于主汽压力自动控制系统的有效控制,需要通过对其主汽压力波动缘由深入分析,拟定控制方案,精准调整参数,采用合理的阀门开度与方式,结合滑压过程控制,实现最优化节能降耗,提高机组运行经济性.
2.2.3通过汽温控制系统节能降耗
如果汽温过高,会给机组的运行带来潜在威胁,超温严重时可能会发生过热器爆管,导致整个机组系统的瘫痪；汽温过低时,则会导致汽机内部的蒸汽湿度增高,在加速机组内部设施腐蚀的同时,还可能导致蒸汽管道内部水压过高振动剧烈.因此,有效调节汽温可以促进节能降耗实现.机组汽温控制主要包含两方面,分为初始汽温控制和再热汽温控制.初始汽温控制只需要根据规范进行初始参数设定即可实现；再热汽温燃烧器摆角无法投自动、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.再热汽温对于供电煤耗的影响很大.据统计可知,再热汽温每增加1t/h,机组的整体供电煤耗将升高约0.2g/kW·h.
2.2.4控制回热系统加热器组端差
加热器组端差指的是热力系统中的“三高四低一除氧”八个加热器的端差.影响加热器组端差的主要是加热器水位,水位如果增高,将导致疏水温度降低,加热器端差降低,反之,加热器汽侧水位过低,将导致疏水温度升高,加热器端差增大.要加强回热系统的水位调整,减少加热器端差.对高、低加的水位测量设备进行全面的检查,保证水位测量方法科学、测量的基准统一,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,以达到节能效果.
此外,数据是工作的基础,电厂应着重做好机炉的效率计算以及节能指标计算所采用的主要热控参数校验与维护,以保证各参数测量准确,为节能减排分析提供可靠数据.
结束语
热工的自动控制系统通过控制的优化、机组参数的合理调节可以有效地促进节能降耗工作的落实,实现机组效率的最大化.只有通过对锅炉、汽轮机等自动系统的合理、综合调节,才能实现节能降耗.
概括总结：这是一篇关于火电机组和节能降耗和自动控制系统方面的控制系统论文题目、论文提纲、控制系统论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文.
参考文献：
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