关于火电厂节能及优化控制技术的相关思考

摘要：火电厂作为电力能源生产的重要环节，节能及优化控制技术的应用至关重要。火电厂可以通过提高燃烧效率来实现节能，减少燃料消耗、二氧化碳和氮氧化物的排放，并优化控制技术实现稳定运行，提高设备利用率和电力输出。还可以考虑利用废热发电和余热利用等技术，最大限度地提高能源利用效率。综上所述，火电厂的节能及优化控制技术是一个复杂而重要的课题，需要不断地研究和实践，以提升整个能源生产系统的效率和可持续发展能力。

关键词：火电厂；节能；优化控制；具体思考

火电厂是我们国家能源生产的重要组成部分，但是其运行中存在着能耗较高、环境污染严重等问题。为了提高火电厂的节能效益和控制技术的优化水平，我们需要思考如何改进和创新，采用先进的节能设备和技术，减少能耗，并对火电厂设备进行智能化改造和优化，实现能源的有效利用，降低生产成本，提高生产效率。基于此，随着绿色发展理念深入人心，本文从火力发电厂生产运营的角度，剖析得出节能技术创新及优化控制是火力发电厂可持续发展的重要基础，只有不断进步和创新，才能提高火电厂的能效和环保水平，为我国的能源生产做出更大的贡献。

一、浅探火电厂锅炉节能及优化控制技术

（一）品质控制

在使用锅炉设备的过程中，选择煤种的品质对燃烧后热量产生及废气排放有较大的影响。在煤炭采购时，应严格控制煤炭品质，尽可能使用高热值、优质的煤炭原料。在使用锅炉设备时，必须确保燃烧单位质量与所用燃料的物质进行合理匹配，才能让燃料更多释放热量，减少废弃物排放量，达到节约能源、降低损耗的目标。[1]

（二）提升效率

锅炉燃烧过程中排烟造成的热损失是非常重要的，这是因为气体和热固体并没有充分燃烧，所以需要降低排烟造成的热损耗。首先要对火焰中心进行合理控制调节，以降低局部的高温，确保加热区域洁净；对煤炭的煤粉细度予以优化。其次，要保证炉内燃料充分燃烧，就应保证风量均匀分布，保证一、二次风均匀混合；在保证大风箱风压和燃烧稳定的情况下，开大燃尽风，降低氮氧化物的形成。此外，对空气系数进行调整，若空气过量系数过大，则送风风速过快，无法在燃烧过程中与空气充分混合，导致煤粉在炉膛中的滞留时间较短，造成不充分燃烧。所以，在锅炉正常运行过程中，要合理调整风流量，降低热损失。

（三）防止漏风

炉膛漏风，会降低炉膛温度，使燃烧恶化。漏风还使排烟温度升高，排烟量增加，排烟热损失增加，锅炉热效率降低。漏风分三种情况，一种情况是从锅炉的入孔、检查孔、防爆门、炉膛及水冷壁、过热器、省煤器穿过炉墙处漏入的冷空气。造成引风机出力加大而使电耗增加；同时受热面的磨损加剧；第二种情况是炉底漏风会降低炉膛温度使火焰中心上移，引起炉膛出口温度升高。当高负荷运行炉膛漏风过大时过热器有超温的危险；而在低负荷运行炉膛漏风过大时可能引起燃烧不稳，或不完全燃烧，热损失增加，甚至会发生炉膛灭火；第三种情况是空气预热器漏风会使空气短路进入烟道，使引风机出力大大增加，迫使锅炉减负荷运行。漏风严重时，为保证燃烧所需的空气量，加大送风机出力甚至还不能满足燃烧用风量，这样会使锅炉带不上负荷或造成燃烧不完全热损失。由此可以看出，锅炉漏风只有害而没有利，所以应尽量减少。对于负压锅炉来说，漏风是不可避免的，我们应该做的是使漏风系数降低到允许的范围以内。

（四）合理布置

在锅炉应用中，要正确地选用燃烧器类型。如果选用的低氮燃烧器要保证炉膛中的煤粉始终稳定地燃烧，要对燃烧速率进行适当调控。确保二次空气能够适时进入，并与一次风、燃尽风配合。燃料在炉膛燃烧初期低氧燃烧，降低氮氧化物的形成，又要确保燃尽风量在燃烧后期提供充足的氧量。因此，要实现充分燃烧且低排放的目标，就需要进行合理的结构优化，减少有害气体的排放。

二、关于火电厂电气节能及优化控制的探究

（一）优选技术

在设计电力传输线路时，要注意传输导线的选择，尽可能选择一些有代表意义的非导磁性材料，在减少损耗的同时有效地延长设备使用寿命。然而，在高强度磁场作用下，钢材容易产生涡流损耗，需要合理选择合适的适用区域，同时不能构成闭合的回路。可以把大块的钢筋构件切割成较少的钢筋构件，再进行缠绕包裹，这样既能隔热又能降低金属材料损耗。在选择配电电缆时，要根据其载流能力，综合考虑电压和热稳定性等因素，尽可能地缩短电缆的长度，提高配电效率，减少能耗。对供配电体系进行了最优设计，在供应和供电方面尽可能简单、可靠。供电和配电网络布置要尽量靠近系统中心，通过选择变电设备容量和级数等参数，可以使变电设备对负荷的改变有很大的自适应能力，同时也能维持良好的工作状态。

（二）运行降耗

在电力系统运行过程中，也会出现一些无用功，通过对这些无用功的合理调控，可以实现节能提效的目标。对系统进行结构优化，降低系统中的空载装置数量，使系统中的无用功达到最小。为了减少照明损耗，可以使用专用的照明调压装置，尽可能使用动力电源来供应照明电源，如把400 V/230 V的供电电压调节到照明灯具所用的电压380 V/220 V，这样就可以减少电耗。在照明灯具运用中，可以选用某些经济型的灯具，同时也要大力推广新型节能灯具，以此来延长灯具的使用寿命。针对气体放电灯，可以结合电容补偿技术，提高输出功率，降低损耗，达到节能目的。在材料上尽可能选择非导电性的磁性材料，以减少装置损耗，并通过对钢材进行适当选择应用来实现。对非调装置进行调节，比如用三角装置连接轻质电力装置，在空载时增加辅助回路，实现节能。对于某些辅助机械例如低载或无载的机械，通过加装轻载节电装置等节约能源的方法，可以取得良好的节能效益。[2]

三、控制工质损失

采用疏水回收的方法。在温度相对较低的情况下，为了防止在空预器冷端出现低温腐蚀，需要采用暖风装置，将暖风疏水向外排放，会增大单元的补水速率，采用疏水回收技术，能够在保持系统运行特性的同时，对节能效果进一步优化。还应加强对汽机通流、过热器和蒸汽管路的清洁工作，确保它们的传导能力处于一个稳定的区域。对疏水空容器的疏水管进行仔细检查，特别是要检查管道的渗漏情况和密封情况，避免由于渗漏导致疏水进入扩容器，导致损失增大。发现渗漏情况后，要马上上报处理，并对渗漏部位进行修补和堵塞，对加热面进行清洗，提高传热效率。根据空预器差压、入炉煤硫份合理安排炉膛、长吹、半长吹，脱硝及空预器吹灰的频次。采用疏水回收技术减少由于吹灰疏水引起的工质损耗，不过要进行水质检测，合格后方能排入废气系统，减少除盐水的使用量。

四、分析火电厂汽轮机组节能及优化控制技术

（一）启停

在火力发电厂中，机组的启、停机是能源消耗较多的部分，应对这个环节进行合理控制和优化。比如，在启动之前，通过对气缸进行倒暖，避免了因直接启动而造成的大量能耗。此外，电厂还应不断完善检验和维修制度，定期对机组进行检查，将潜在的安全问题扼杀于摇篮之中，保证机组平稳运行。

（二）热力系统

火力发电厂汽轮机运行需要热力系统的支持，而要保证其运行的高效性，就需要对整个热力系统进行全面优化和升级，并对有关设备进行科学的参数设置。另外，还需要对整个热力系统进行全面监控，并且在实际应用过程中要针对具体工作情况进行适当调整，从而提升运行水平和运行效率，实现节能减排。

（三）排气设备

影响凝汽器真空的原因是多方面的在换热面积一定的情况下主要有:汽轮机排汽量、循环水流量、循环水入口温度。其中循环水入口温度取决于当地的气候条件短时间内不会改变则在汽轮机负荷一定的条件下要提高凝汽器的真空只有靠增加循环水流量。也就是说要提高凝汽器真空必须以增加循环水泵的泵耗为代价。然而循环水泵是电厂厂用电消耗主要设备增大循环水量虽然可使汽轮发电机组电功率增加但同时循环水泵的耗功率也要增加。因此运行期间尽量保证在最近真空区间运行。

五、浅论化学水处理节能及优化控制技术

完善污水治理和管理体系。污水的品质和流量经常发生变化，在系统持续运行的同时，还存在设备损耗问题，再加上工作人员整体素养欠缺，极大地削弱了污水处理系统的运行效果，造成了化学试剂消耗、电能消耗和出水水质不达规范等方面的问题。因此，必须改革现有的治理体制，聘请专职的污水治理专家，完善治理体系，使系统更好地发挥作用。

在火电厂运行中，要对用水进行科学调控，把其同生产及各项指标数据结合起来，在确保平衡发展的基础上减小除灰水力，减小除灰面积区域用水量，还要对冲灰水的排出进行控制。

针对反渗透浓水，结合多层膜过滤体系的反洗用水，不仅可以节约能源，而且可以有效减少废水排放。

对于酸、碱废液，可设置中和池，将废液集中“中和”后，送入废水处理体系处置，这既降低了酸、碱废液的处置成本，又减轻了系统负荷。

水资源综合运用。对污泥的处置，需要对预处理工艺中的石灰泥渣系统进行改造与升级，以实现废物的综合利用。

合理地控制药剂量。常用的是化学沉淀的方式，增强混凝沉淀的效果，比如在废水处理中广泛应用的碱式氯化铝，其稳定性能非常好，可以适用于各类火电厂。在运行过程中，可加速体系絮凝速度，并按某种规律对药剂沉淀的时限进行控制，从而达到延长污水处理时效的目的。将其应用于废水治理中，能够增强药剂与废水的粘附力、控制药剂的使用量、改善药剂的使用效率，有效降低能耗。[3]

六、结语

火电厂作为目前重要的发电方式之一，如何实现节能和优化控制已经成为一个热门话题。在当前能源短缺的背景下，火电厂节能显得尤为重要，必须通过提高火电厂设备的效率来实现节能，降低能源消耗，合理安排发电设备的运行计划，避免能源浪费，进而建立高效的火电厂控制系统，实现设备的智能化运行，提高发电效率和整体运行效率。

参考文献

[1]方然.火电厂集控运行节能降耗技术措施分析[J]科技创新与应用，2022，12(8):3.

[2]安惠国.火电厂电气节能技术的实际应用分析[J]中文科技期刊数据库（引文版）工程技术，2021(2):2.