火电厂节能优化技术应用与趋势

  齐延韦，山东华能辛店发电厂；王志明，山东华能威海电厂；李文革，国华三河发电有限责任公司

  国家大力提倡走节约型发展之路，做到珍惜资源、节约能源、保护自然环境、可持续发展。华能集团公司各级领导十分重视节能、环保工作，并积极在工作中参与渗透、实践节约的思想，实施全民节约、共同行动的节约方针。华能公司在提供清洁能源产品上开创多项节能环保项目的第一，中国第一台超超临界火力发电机组的运行，中国第一台60万、100万火力发电机组的建设与运行，中国第一台30KW光伏并网发电系统的运行，以及大力推进风力发电等再次生产的能源的利用等等。由于目前仍然以燃煤电厂为主，怎样在火力发电厂来落实和贯彻这些方针政策，大力促进火力发电厂节能是一个值得探讨的问题，而推广应用各种新技术、新工艺、新管理是实现节能的唯一途径。下面针对电厂的实际生产的全部过程，结合节能工程实施的经验，做初步探讨，以求抛砖引玉。

  针对节能工程必须追求合理的投资回报率，电厂企业节能工程不可能大而全、盲目求新的真实的情况，电厂节能工程的指导原则如下：效益为主、分项实施、技术更新与重点突破等相互结合，力求项目都能取得良好的经济效益与社会效益，并且实施较为独立，有可操作性。

  华能集团公司在成立之初，就对节能工作给予足够重视，紧紧围绕发电产品的安全生产运行，以节能降耗，环保优化，减少相关成本，持续发展，提高综合经济社会效益为工作重点。通过实施节能工程专项，引进各种先进的技术与管理经验，探索实践各种节约的途径，取得了经验，培养了人才，促进了安全生产水平的提高，并为今后开展节能工作作了储备，在以下项目中取得不错成绩：

  依托华能自动化工程公司在华能杨柳青电厂实施锅炉燃烧优化系统节约能源改造专项支持，推广智能优化技术的应用。优化系统内含专家软件技术，节约能源的效果十分明显，经东北电力科学研究院正式测试，锅炉效率提高了0.5%~0.7%，送、引风机电耗降低了287KW~823KW，氮氧化物排放降低了15.3%~26.7%，再热器减温水用量大幅度减少，提高了机组的热效率。

  优化控制管理系统分析DCS系统的以下参数：一次风温、风量，二次风温、风量，烟气排放温度，给粉机给粉流量，再热器温度，过热器温度，炉膛出口过剩空气系数；以及炉膛负压，炉膛烟气温度，空气预热器烟气入口温度，煤粉仓煤粉温度，过热器压力，再热器压力，过热器喷水量，再热器喷水量，机组功率，辅机动力能耗等实现锅炉燃烧优化控制。

  优化控制管理系统闭环控制，提高锅炉热效率，减少点火的燃料损失，降低氮氧化物、一氧化碳等污染物排放，具有非常明显的经济效益与社会环保效益。项目的投资较少，且不必改动现场的设备、基本不影响机组的正常运行，实施风险低，投资回报期短。经过系统优化控制，如果将锅炉的热效率提高1%，一台30万的机组，估计发电煤耗每千瓦时370克，一年运行6000小时，一年将节省煤6660吨，每吨煤以200元计算，一年内可获得的直接经济效益为133.2万元。

  依托华能信息产业公司实施的公司所有电厂的生产实时监管系统专项支持，加强了公司对电厂的监督管理力度，有利于公司领导作出合理的经营策略，节约了许多运营成本。

  依托华能自动化工程公司在华能威海电厂、海口电厂、长兴电厂实施380V低压变频调速系统（灰浆泵、给粉机、给煤机等），探索低压变频调速系统的应用；特别在淮阴电厂实施凝结水系统变频节约能源改造专项支持，探索机电一体化的变频控制管理系统的应用，其改造方案：是把凝结水泵改为变频器控制调节，变频器的转速控制在DCS中实现，DCS根据除氧器、凝汽器水位做正常调节，控制凝结水泵转速，以减少凝结水系统的压力损失，达到节约凝泵厂用电量的目的。改造后变频调节系统配置如图1、2所示：

  依托华能自动化工程公司在华能新华、榆社电厂实施高压大容量变频节约能源改造专项支持，探索高压大容量变频调速系统的应用，形成高压电机变频调速三种方案。

  从我们这几年的工程运行实践看，如在华能新华电厂的给水泵投入运行5套、华能德州电厂的引风机2套、华能辛店电厂的水源地升压泵投入运行2套、华能淮阴电厂的凝结水泵2套，变频调速系统的可靠性完全能满足发电企业的要求，综合运行效率高，节约能源的效果十分显著，为30~50%。电机变频调速改造是电厂节能降耗的有效途径之一，应加大这方面的技改节能工程力度。

  依托华能自动化工程公司在华能威海、辛店、海口电厂实施电除尘优化节约能源改造专项支持，探索推广智能优化控制技术的应用。此电除尘控制管理系统作为一个完善的工具，利用它对整流变压器（T/R）一次及二次电流和电压的高精度、高速度的波形分析，以及内嵌入的专家智能软件系统提供了新的ESP控制技术。系统将高压部分可控硅的控制和低压部分振打的控制整合在同一个控制器内，进而实现降功率控制振打功能。振打效果显著提升，清灰效果比较明显。

  由现场总线实现人机通讯和协调控制，即使一个电场单元彻底故障，失效电场的下级(下游)软件将检测到ESP运作情况的变化并将立即调整（优化）相应的运行参数。

  系统优点：内含电除尘器电源运行的优化软件，该软件采用间隔充电方式，根据电除尘器的运作情况（灰尘的浓度、特性，烟气的流速、温度、湿度等）实时调整充电比和充电电流，减少反电晕的产生，达到最佳的除尘效率，包含排放优化软件、浊度优化软件、降功率振打优化软件等。

  从工程运行实践看，电除尘优化系统节能环保效果非常明显：在锅炉运行工况相同的情况下除尘效率比设计值提高了0.3~0.7%，电耗降低约20%。为满足慢慢的升高的环保要求，应加大电除尘电控的技术改造力度。

  这些节能工程改造专项的实施，已经初步形成了是合理的的节能工程技术方案。为了建立节约型社会，贯彻落实绿色煤电的资源开发和节约并举的方针，建议将成熟节能方案变成实际行动，实现跨越式发展，实现经济稳步的增长方式的有效转变。

  2、利用载波、无线通讯、变频调速技术实现输煤系统叶轮给煤机远方节能控制。

  虽然取得以上成绩，但由于现代技术是高度融合和加快速度进行发展的，其研发、成果转化以及推广应用是需要较大投入和长期持续投入的，并且在实际应用过程中由于技术储备、人员培训、使用经验等制约必然存在一些问题，从而需要分析和确定投资回报率，充分的利用各方的有利资源，踏踏实实、有明确的目的性地作好节能工作。为了更好地利用集团公司的资源优势，牢固树立和认真落实科学发展观，公司领导（那希志副总）又要求华能自动化工程公司对高压变频器近两年的应用情况做了专题调查和情况汇报，进而利用变频高效节能的技术特点，根据高压大容量变频调速技术的发展和使用情况、适合使用的范围以及在使用的过程中存在的问题，准备在高压大容量变频节能工作中实施新的专项技术上的支持，进而大力推进推广变频节能工程，促进华能公司走在建立节约型社会工作的前列。

  系统采集以下数据：机组功率定值、机组实发功率、排烟温度、送风温度、飞灰含碳量、二、三次风挡板开度、二次风量、给粉机转速。

  （1）转子的热变形造成转子和扇形板之间的间隙；（2）空气侧和烟气侧有一个压力差；（3）转子的夹带漏风。

  传统式的转子密封片(调节扇形板和轴向板)8%；低泄漏转子密封片6% (4.9%)。

  由于技术创新是各种技术融合、共生，相互渗透作用的结果，从而要专业公司、专业技术人员来实施，以弥补电厂技术人员的技术储备不足。实施节能工程建设项目，既可以培养专业公司的技术人员，进而迅速地推广到下一个电厂，而可能此电厂的技术人员尚未接触到这方面的知识。如经过变频节能工程实践，专业公司的专业方面技术人员积累了大量经验，对高压功率变频装置应用中产生的很多如谐波、电机发热、功率因数在低转速时不理想、维修麻烦等问题，就找到较好的解决办法。

  有必要把已经实施的节能工程专项，进行一次全方面的总结，做到察觉缺陷，处理问题，形成比较完整完善的经验教训、方案和标准，进而开展培训、组织学习培养高素质人才，使人才从学习中积累经验，在工作中推广经验和技术方案，把节能工作落实到实处。

  选好节能工作实施的途径十分关键，发电厂安全性、可靠性特别的重要，对采用新技术、新工艺持慎重态度，经常会在推广中遇到阻力，如在杨柳青电厂实施锅炉燃烧优化系统节能专项过程中，由于要求电厂运行人员改变原来的运行操作习惯，投运初期运行人员十分不乐意，但经过培训和实际配合练习以及人员素质的提高，现在电厂运行人员却十分喜欢这套系统，因为既降低了煤耗，又减少了运行操作次数，降低了劳动强度。

  节能工作有强大的现实意义，采用各种节能降耗措施，降低现役机组的厂用电率，提高现役机组的出力，可以部分缓解大面积的缺电用电紧张的电荒局面。

  发送短信文章编号+评语代码至，告诉我们您对此文的意见。

   PLC控制步进电机实例，实现机构原点回归、相对定位和绝对定

  凡本网注明“来源：CK365测控网”的全部作品，均为北京新科时代传媒信息技术有限公司-CK365测控网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：CK365测控网”。违反上述声明者，本网将追究其有关规定法律责任。

  本网转载并注明自其它来源的作品，目的是传递更加多信息，并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性，不承担此类作品侵犯权利的行为的直接责任及连带责任。别的媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品来源，并自负版权等法律责任。

  如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。

  利用LabVIEW 数据记录和监控模块，对大型造纸厂的纸浆生产进行仿真与控制