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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.055

0 引言

當前在可持續發展理念的逐步深化背景下，加強燃煤電廠鍋爐的節能減排措施的實施，對促進燃煤電廠市場競爭力的提高有著積極作用。傳統的燃煤電廠鍋爐的應用中，在節能減排方面沒有充分注重，于是就造成了大量能源資源的消耗。通過從理論上加強燃煤電廠鍋爐節能減排的研究分析，就能為實際的發展目標實現提供理論支持。

1 燃煤電廠鍋爐節能減排的重要性分析

隨著經濟體制的改革深化實施，我國在用電量方面的需求以及要求也有著很大提高，為能滿足人們實際的生產生活用電需求，燃煤電廠鍋爐的節能減排就更加的重要。但是在燃煤電廠鍋爐系統的應用中，受到多方面因素的影響，就造成了能源的浪費問題出現[1]。在鍋爐的設計層面沒有合理化呈現，以及在具體的制造質量上沒有全面重視，在輔機的配套方面沒有和實際相結合，還有在具體的操作中由于沒有妥當實施，這些都會造成鍋爐的出力不足，在熱效率方面相對較低，這就必然會造成能源的浪費。在當前的可持續發展戰略的實施下，對燃煤電廠鍋爐的節能減排措施的科學性以及針對性的實施就顯得比較重要，加強對燃煤電廠的鍋爐的改造優化，提高鍋爐的工作效率就相當重要。

2 燃煤電廠鍋爐系統的改造及節能減排技術實施方法

2.1 燃煤電廠鍋爐系統的改造

本電廠里機組有2臺300MW，2臺145MW，在結合鍋爐的實際工作效率的基礎上，加強對鍋爐系統的給煤裝置優化改造，在層燃鍋爐的應用中主要是燃用的原煤，將燃燒器改成低NOx燃燒器分層缺氧燃燒，這樣就有利于進風，對燃煤的狀況也能得到有效改善，并能有效減少灰渣的含碳量，在能源的節約目標上就能實現[2]。并要加強對燃燒系統的優化，以及對爐拱的改造方面進行加強，這就需要結合煤種對爐拱位置以及形狀進行改變，這對煤的燃燒效率提高也有著積極作用。

再者，加強對鍋爐輔機的改造。在燃煤的鍋爐系統中，主要輔機就是送風機以及引風機，所以要能保障輔機的運行參數能夠和鍋爐的熱效率以及耗能量成正相關，對調試技術可適當的應用，將鍋爐的運行能得到有效維護，這就能有助于能源的節約。要注重對舊鍋爐的更新使用。通過新型的節能鍋爐應用，以及通過大鍋爐替代小的鍋爐，和采取高參數鍋爐替代低參數的鍋爐等，都能起到能源節約的效果[3]。注重對燃煤電廠鍋爐系統的改造優化，是有效的節約能源的方法。通過控粉系統的改造應用，也能在環境保護方面起到積極作用。

2.2 燃煤電廠鍋爐節能減排技術實施方法

對燃煤電廠鍋爐的節能減排技術的實施，主要能從多方面充分注重，在技術方法的實施上要多樣化。筆者結合具體的情況，對鍋爐節能減排的技術方法實施進行了詳細探究，在這些方法的應用下，對燃煤電廠鍋爐的節能減排目標的實現就有著積極意義。

燃煤電廠鍋爐的節能減排目標的實現，要保障鍋爐的運行合理化，我國的電廠在對鍋爐使用過程中，最為突出的問題就是負荷上沒有匹配，容量相對較小，以及操作人員的專業素質還有待提高等。這就需要對鍋爐的配置能合理化，保障鍋爐的負荷能滿足實際需求，在容量上進行適當擴大[4]。并要能加強專業操作技術人員的培養，這樣就能有助于鍋爐的節能減排。不僅如此，還要能充分重視對鍋爐的燃燒系統的優化實施，這就需要在鍋爐燃燒室層面進行有效優化。

注重對新型節能鍋爐的應用。通過在鍋爐設備方面進行更換，采取更為節能的設備，就能有利于能源的節約。如對循環流化床鍋爐的應用，在這一技術的實施下，就能對高速床磨損的問題得以有效解決。這一鍋爐技術的應用，比較適用煙煤以及貧煤等，在燃燒率方面能得到有效提高。還可將拋煤機燃燒鍋爐加以應用，拋煤燃燒中煤粒的細屑就會呈現半懸浮的狀態燃燒，一些比較大的顆粒就會落到爐排上實現層狀的燃燒。在這一技術的應用下，能將著火的條件得以優化，在煤種的適應度上也比較廣。在能源節約的同時，對污染排放也能大大的減少。

將鍋爐排煙余熱回收利用技術在電廠中加以應用方面，在空預器之后、脫硫塔之前煙道的合適位置通過加裝煙氣冷卻器，用來加熱凝結水、鍋爐送風或城市熱網低溫回水，回收部分熱量，從而達到節能提效、節水效果。采用低壓省煤器技術，若排煙溫度降低30℃，機組供電煤耗可降低1.8g/kWh，脫硫系統耗水量減少70%。技術成熟。為能有效達到節能減排的目標，就要注重對鍋爐本體的受熱面以及風機方面的改造[5]。將一次風機以及引風機和增壓風機葉輪改造，在鍋爐的受熱面以及省煤器方面進行改造，對鍋爐燃燒和制粉系統的優化試驗要積極開展，對合理的風量以及風粉比等進行確定，這對電廠的整體優化也有著積極作用。

為能對電廠的鍋爐節能減排改造目標的實現，在對鍋爐的受熱面改造以及環保設施的增效等改造項目實施的時候，就要能對鍋爐等設施進行全面性的技術評估，并要充分注重對鍋爐和環保設備實施摸底診斷實驗。這樣就能對改造設備的基本范圍得以確定，對挖掘機組的技能改造潛力也有著積極促進作用。

3 結語

綜上所述，我國的燃煤電廠鍋爐的節能減排工作的實施過程中，還有著諸多方面有待優化，這就要能充分注重節能減排技術的科學化實施，只有在基礎層面得到了充分重視并加強，才能真正有助于電廠鍋爐的節能減排效果的良好呈現。通過此次對燃煤電廠鍋爐的節能減排技術方法實施的研究，對解決實際的問題就有著一定啟示作用。

參考文獻：

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文獻標識碼：A 中圖分類號：TM621 文章編號：1009-2374（2016）09-0082-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.09.039

1概述

社會的發展越來越快，社會的經濟水平也越來越高。在生活水平提高之后，越來越多的人們逐漸開始重視其生活質量的問題。電能是人們生活、發展過程中必不可少的資源，電量的增多可以保障日常生活、工作的穩定。然而我國的發電結構還處于以火力發電為主的層面，而火力發電則會使用大量的煤炭資源。煤炭資源屬于不可再生資源的一種，長期、大量的消耗最終會導致煤炭資源的稀缺，不利于我國的長久發展。不僅如此，大量的燃燒煤炭也會造成空氣的污染。為此我國逐漸把可持續發展問題作為當前的發展重點來看待，尤其是節能減排工作。節能減排不僅可以有效地節約資源，同時也可以減少因廢氣的排放而造成的環境污染。隨著科學技術的不斷發展，電廠不僅僅依靠手工操作進行生產，進而轉向了利用自動化技術進行生產。這也大大提高了電廠的工作效率，從而為節能減排起到了推動作用。

2運用自動化技術實現節能減排的相關理念

2.1運用自動化產品實現節能減排

為了逐步實現節能減排的目標，一些電廠開始運用自動化產品作為輔助工具。如電廠利用微電腦系統進行控制以及使用軟啟動等技術，從而在一定程度上可以依靠自動化產品使節能減排成為可能。一些自動化產品的使用，使得電廠在控制方面的精準度有所提升。在對電廠的運行功率以及運行負載進行嚴格的控制之后，耗電量以及耗費的能源逐漸減少，因此，使用自動化產品可以有效地幫助電廠實現節能減排。

2.2運用自動化系統實現節能減排

除了運用自動化產品實現節能減排之外，也可以利用自動化系統使節能減排成為可能，比如運用調度自動化以及管理自動化等，在提高企業經濟效益的同時，也能有效地控制資源以及能源的投入量問題。依靠節能系統實現對電廠投入的控制，從而使電廠節約成本，并且節約各種資源，進而促進節能減排工作的順利實現。

3電廠節能減排中自動化技術的應用

3.1實現自動化系統的一體化進程

目前，電廠的自動化系統由三層結構構成，即過程控制、制造執行以及經營規劃三層。為了有效地實現節能減排，除了運用先進的技術、設備之外，還要利用先進的自動化系統。通過系統的控制，進而實現操作以及調度等方面的優化。我國有六種耗能較多的工礦企業：有色、冶金、建材、電力、造紙以及化工。這些工礦企業不僅耗費大量的能源、資源，也會對環境造成嚴重的污染。為此，就需要對其重點的能耗設備進行節能控制，減少能源的消耗，同時對其重點污染源進行污染治理，因此，逐漸完善控制裝置并進行系統的及時優化勢在必行。通過各種系統和先進設備的共同作用，對能源的除塵、脫硫等流程進行嚴格控制。同時對各種易產生污染的環節進行優化處理，從而使燃燒技術更為優化，使能源消耗與污染物的排放降至最低，進而實現電廠的節能減排工作。

3.2節能自動化產品的研制和技術的開發

由于科學技術的不斷進步，電廠也逐漸實現手工控制操作向自動化控制的方向發展。同時，實現了自動化控制之后，也使電能生產的方式更加優化、合理，使得電能的生產效率也實現了逐步提升。目前，電廠的自動化技術一般都是運用變送器對計算機系統以及大屏幕的監視器、現場總線等進行控制。雖然國家及電廠正在加大力度實現發電結構的轉型，但是在我國的電力規劃中指出，即使到2030年，我國電廠發電結構依然是以火力發電為主。而預計4年后，我國的裝機容量便可多達14億千瓦，其中火力發電所占的比重就多達10億左右。因此，在以火力為主的發電結構模式下，節能減排工作更是困難重重，要及時需找新的方法，加快節能自動化產品和自動化技術的研發。首先可以尋找新的自動化節能方法，可以不斷引進外國先進的節能技術，再與我國先進的技術相結合，實現無觸點調壓、穩壓等；其次，采用移相控制技術以及電子安全保護技術等方法及時地對發電機的輸出功率進行調整和改變，加強微電腦對電廠的控制管理，不斷提高電機的工作效率，使能耗逐漸降低，從而達到節約資源的目的；最后，可以加快研制新的自動化產品和自動化技術，使可再生及不可再生資源的儲能效率及生產效率等都獲得較大程度的提高。

3.3結合信息管理進行節能減排

在電廠使用自動化技術進行控制的早期，一般都是單純地對控制系統方面的單輸出和單輸入情況進行分析整理，之后再對其進行人工繪圖。而這種操作方法一般都會存在很大的誤差，且工作效率低。由于電廠對于信息管理的重視不夠，導致自動化技術與管理信息化程度嚴重不匹配。為了改變這一局面，就要重視二者的協調發展，從而提高系統統計數據的準確性，也使自動控制的實用性更強，使操作更為簡單、方便。

4成功運用自動化技術進行節能減排的表現

4.1變頻技術的應用

電廠使用變頻技術能有效地控制節能減排。在電廠的運行過程中，一般會利用煤、燃氣或是油等資源進行發電，因此，就會有很多浪費現象從中產生。煤、燃氣以及油等資源的消耗使我國能源的投入量大大提高。而在電廠實際發電的過程中，對于能源的消耗也很大，以致節能減排難以實現，使用變頻技術可以有效降低能源消耗。變頻調節器的使用也會在很大程度上降低燃料的消耗量，從而根據電廠的實際情況對能源投入進行調節和控制。與此同時，變頻調節器的使用也可以優化鍋爐的運行狀態，控制燃料在燃燒時的風量。變頻技術的應用可以幫助電廠解決能源消耗以及資源浪費等問題，逐漸實現電廠的節能減排、降低消耗，從而獲得更多的經濟收益。

4.2運用現場總線技術

運用現場總線技術可以幫助電廠順利實現節能減排。隨著經濟的不斷發展，電廠總線布置涉及的范圍也越來越廣。現場總線技術與傳統的技術相比具有比較明顯的優勢：一是可以使硬件設備的應用數量有所降低。現場總線技術一般采用的是計算機控制，同時利用PC，使得硬件設施的需求量大為減少，并且其控制站的面積也可以因此大大縮減；二是從安裝方面來講，現場總線操作起來更為簡捷、方便。在現場總線的其中一條線路上可以進行多個設備的接入，從而為電廠節約了更多的資金。同時，應用現場總線技術也在一定程度上可以解放人力。由于其工作量小，相對的，電廠對于人力、物力方面的投入也會相對減少。

4.3碳素焙燒控制技術

利用碳素焙燒技術進行生產時，焙燒可以影響生產的各個方面，如對環保產生影響、對能耗產生影響、對成品的品質和成品的壽命造成影響等。然而碳素焙燒技術在生產過程中具有多道工藝，因此，對于環境造成的影響也極其惡劣。但是由于長時間缺乏控制，所以其相對的能耗也比較大且污染嚴重。目前，針對這一情況已經研發出專門控制碳素焙燒的技術，在電廠的投入使用中，不僅為電廠節約了大量的能源，也減少了對于環境造成嚴重污染的污染物的排放，同時為電廠帶來了巨大的經濟效益，使得節能減排工作逐漸成為現實。

5電廠節能減排中自動化技術的發展方向

5.1走可持續發展之路

電廠在節能減排過程中運用自動化技術可以促進電廠實現高水平、高質量的發展。在利用自動化技術的同時，能夠有效實現電廠的可持續發展。自動化技術使節能減排成為可能。在降低能源消耗、減少對環境的污染的同時，不僅為國家節約了大量資源、能源，也逐漸促使國家向環境友好型方向發展。

5.2促進自動化技術的規模化發展

自動化技術的運用是符合時展潮流的，而且在電廠的實際應用中，不僅節約成本、降低消耗、保證環境質量，同時也增加了企業的經濟效益。利用自動化技術，可以實現利用小型系統就可以實現大規模節能減排的效果，因此，要促進自動化技術向規模化方向發展。擴大自動化技術的應用范圍之后，可以實現更大規模的節能減排目標。在全國各個領域、各大工礦企業推廣自動化技術，從而實現全方位的節能減排工作。

5.3深化自動化技術的應用

目前，自動化技術主要應用于電廠的節能減排工作上，所以要不斷深化自動化技術的應用，使自動化技術在安全控制方面的應用力度不斷加強，從而使節能減排工作水平的安全性能不斷提高。減少自動化技術的安全隱患，從而提升其應用效益，不斷滿足電廠在節能減排方面的需求。

6結語

我國電廠的發展為我國提供了大量生活必須的電能，有助于社會的安全與穩定。然而在實際的生產發展過程中，電廠的正常運行需投入大量的能源、資金，同時，能源、燃料的燃燒也給環境帶來了巨大的危害。由于煤等能源屬于不可再生資源，如果大量使用，子孫后代將無這種資源的福祉可享。為此，我國的發展不能只建立在眼前利益之上，而應更多地考慮長遠利益的發展。與此同時對于環境的污染也成為世界各國廣泛關注的焦點，因此一定要重視節能減排工作的落實。為此，電廠引進先進的自動化技術，在一定程度上降低了能源的消耗和污染物的排放，也促進了電力生產事業的發展。

參考文獻

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[2]方劍．節能減排理念下的電廠自動化技術淺析[J]．山東工業技術，2015，（7）．

[3]姚生魁，胡英軍．自動化技術在電廠節能減排中的應用與研究[J]．中國新技術新產品，2015，（19）．

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中圖分類號：TM621文獻標識碼： A

前言

火電廠是能源消耗與污染排放的大戶，其節能減排關系到“兩型”社會建設，關系到經濟社會的可持續發展，應該增強對其的節能減排。

一、火電廠節能減排的現狀問題

1、我國的市場手段促進節能減排的力度不夠

我國的節能減排行為是通過法制、行政命令以及市場激勵手段等多方面相互結合的方式推進的。在推動節能減排的開展的過程中起到主導作用的就是相關政府部門頒發的行政命令型文件，因為文件數量較多，文件間的法規重復、矛盾的問題常有發生。我國通過市場手段來促進節能減排的力度明顯不夠，雖然通過以行政命令為主的管理方式，在市場經濟轉型的過程中對火電廠的節能減排可以起到十分有利的作用，但是行政命令的成本太大，而且工作的效率十分低下，“一刀切”的行為造成資金、能源的浪費現象非常嚴重。

2、節能認識不足，沒有科學管理

目前我國大多數火電廠沿襲傳統管理和設計思想，過于注重安全但節能與經濟性考慮不夠，改造空間很大，主要是領導認識不夠。管理不夠科學，企業領導層管理水平不夠，由于目前火電廠領導多是從基層崗位選拔上來的，對于技術方面很有專長，但是對于科學管理認識不夠，對于如何調動職工的積極性、有效規劃、科學決策等方面還是重視不夠。

二、火電廠節能減排問題的對策

1、建立健全節能減排制度

2006年我國供電煤耗為366 g/kW?h時，較國際先進水平高60g左右，新增煙氣脫硫裝機容量約9000萬kW。與2000年相比，煤炭利用率、污染物排放等均有大幅改善，但隨著火電裝機容量的增加，我國電力行業節能減排的壓力也在增加，僅依靠行政手段推動節能減排很難取得良好的效果，這就需要通過制度建設來為火電節能減排提供保障。保護環境、節約資源是我國的基本國策，并已經被寫入了法律，但還未能完全實現節能減排規范化、制度化，在具體操作層面依靠的多是簽訂責任書、專項執法等方式來推進節能減排工作。再如有關火電廠二氧化硫排放量控制、環境評價、排污收費等法規不配套和不協調的現象普遍存在，這些制度上的缺陷直接導致了管理混亂，削弱了制度執行效果。因而，應通過合理的制度設計完善市場激勵機制，推動火電廠積極主動節能減排。如可以對不同資源供電企業制定不同的上網電價；對節能減排達標企業給予一定的財政補貼、信貸支持；制定火電廠節能減排的技術標準，強化對火電廠的排污加強監管，提高火電廠的行業準入門檻，逐步淘汰火電行業的落后產能等，促使企業強化節能減排日常管理。

2、優化鍋爐燃燒調節控制系統

應選用智能自動化經濟調控系統，充分結合專家推理技術、智能決策技術，研制滿足火力發電廠鍋爐燃燒監控需求的控制系統。如：某電廠60萬超臨界機組通過鍋爐燃燒智能調節控制系統的使用，可以提高鍋爐效率1%左右，送、引風機電耗降低200～600kW，氮氧化物排放量降低19.8%，再熱器減溫水用量減少30%，有效提高了汽輪發電機組的熱交換效率。采用鍋爐燃燒智能閉環控制系統，可以有效提高鍋爐熱交換效率，減少點火的燃料損失和提高其點火燃燒的穩定性，同時可以降低氮氧化物、CO等污染物的排放量。如：對于一臺30萬的國產機組而言，估計其發電煤耗每kW?h約360克，按照一年運行6000小時進行計算，如按照燃燒效率提高1%進行計算，則一年大約可以節約燃煤約6480噸，如果按照每噸燃煤以700元計算，則一年內大約可以獲得節能經濟效益為453.6萬元。

3、采用變頻調速技術對輔機系統進行節能改造

火電廠中水泵、送風機、引風機、一次風機等是火力發電廠進行電能生產過程中的重要耗電大戶，其耗電量大約占整個電廠廠用電量的30%左右，約占機組總發電量的2%左右。采用變頻調速節能改造技術對原來閥門變流調速進行技術升級改造，其節能效果非常明顯。如：某電廠安裝有2臺300MW機組，其鍋爐一次風機系統在只加裝變頻器控制柜進行升級改造后，當機組處于200MW的運行工況條件，同另外1臺沒有采用變頻器進行技術升級改造的機組運行數據進行對比分析，發現采用變頻調速節能控制后，一次風機系統每小時大約節約電能資源600kW，如果按照該機組全年運行6000h進行估算，則大約可以節約電能資源360萬kWh，如果按照電廠平均上網電價按0.4元/kWh進行估算，則電廠兩臺機組經變頻調速節能改造后可以獲得約288萬元的直接經濟效益。由此可見，變頻節能調速升級改造所獲得的經濟效益較為良好，尤其在實際低負荷調控運行工況下，其節能效果將更加明顯。

4、機組正常運行中的節電措施

送風機馬達應常保持在低速運行，只有低速運行不能滿足運行所需風量或低速設備故障等特殊情況下才考慮切換到高速運行。充分利用粉倉的容量，在保證制粉系統運行于最大出力的情況下，盡量減少制粉系統的啟停次數。集中處理同一制粉系統的缺陷，減少因維護工作導致的啟停制粉系統次數。在保證安全的前提下，提高磨煤機的進口溫度，以增加制粉出力。空壓機優化運行模式：針對雜用氣的使用特性及重要性低的特點，嚴格控制雜用氣總門的開度（能滿足雜用氣用戶的現場需要），以減少空壓機耗氣量，減少空壓機運行負荷，優化運行方式，節約廠用電。

5、強化企業內部管理強化節能減排，企業管理是關鍵

企業應通過設置熱氣溫、真空、燃油量、脫硫率等關鍵指標，來優化管理與操作流程；有條件的火電廠可以開展《機組節能潛力評估》，圍繞可控損失查找火電廠節能的主要環節，推進節能減排工作；通過對節水、節電、節煤等各項指標細化，對檢修、運行、燃料等關鍵環節進行績效考核；應建立健全崗位責任制，建立廠級技能領導小組、部門節能小組、班組節能員為主體的三級管理網絡，開展全方位、全過程的節能管理；按照部門職責分類實施指標責任制，建立以定量考核為主、定性考核為輔的考核機制；在管理過程中應實行對標分析，實現精細化、科學化管理。企業應建立以質量為中心，標準為依據、計量為手段的節能監督體系，對發電運行的重要參數、指標等進行檢測、分析、評價，對發電設備的能耗進行監督，推進設備、系統、運行等方面的優化，使煤、電等能耗達到最佳水平

6、推進火電廠熱力系統節能技術研究

火電廠熱力系統節能是節能理論與高科技結合的產物，是火電廠節能工作的新領域，它有著潛力大、易實現、投資少、見效快的特點。廣泛開展熱力系統節能工作對節約能源及調整產業結構、促進技術進步有重要意義。當前，由于缺少完整的熱力系統節能理論指導、設備運行維護不當等因素的影響，機組熱經濟性較低，為此，應大力推廣實用的熱力節能新技術。如在新機組設計中應通過節能診斷、優化改造、能損監測等方式實現節能目標；在火電廠熱力系統使用中按照熱力系統節能理論設計和改造火電廠熱力系統，大力推廣鍋爐排煙余熱回收利用技術、化學補充水系統的節能技術、除氧器排汽及鍋爐排污水余熱回收利用技術、供熱蒸汽過熱度的合理利用技術，改善熱力系統結構，提高火電廠的經濟性。

7、煤場節電措施

積極做好雨季煤場管理，下雨前按要求平整壓實煤堆，保持煤場排水暢通。根據實際情況選擇取煤時間、選擇取煤區，盡可能選擇取用較干的煤堆，以減少堵煤故障頻率，提高取煤效率。接卸、取用粘濕煤，必須加強輸煤設備的清理工作，以減少堵煤故障頻率，提高取煤效率。輸煤設備正常時，應待料位下降到50%或以下時再進行取煤/上煤操作，以減少總的設備啟動空轉時間。

結束語

我們堅持用節能減排的思想指導生產，加強對各種節能措施的綜合利用，就能夠將火電廠的能耗降低，為我國可持續發展做出貢獻。

參考文獻

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煤炭資源不足制約了我國電力企業發展，要解決這一問題，節能是關鍵。人們的生活水平逐漸提高，其對環境具有更高的要求，因此企業走向綠色、低碳生產方式是企業發展的根本目標。火電廠的污染嚴重，始終是節能減排的主要對象。而自動化技術在電廠節能中的應用主要體現為自動一體化系統的運用、生產自動化與管理信息化的結合以及節能產品的應用。下文我們將從這三個方面進行分析。

一、自動一體化系統的運用

實現企業的信息化和自動化是其發展的最終目標，要實現這一點，技術的革新是關鍵。電力企業雖然是傳統行業，但自動化技術的運用仍然能夠提高其運行效率，實現節能減排，滿足企業社會發展需求。火電廠在發電過程的主要原料是煤炭，其自動化系統的運行主要以節能減排為主。過程自動化系統是電力企業一體化系統的主要表現形式，其由過程控制層、經營規劃層和制造執行層共同組成。這要求電力企業在發電過程中應逐漸提高工藝技術，并且購進先進的設備，以建立全過程的自動化運行系統。

工業自身具有耗能高、污染嚴重的特點，火電廠更是重中之重。因此，在企業中采用節能減排的控制裝置和高度優化的系統，實現高端工業自動化是企業生產的目標，是電力企業產業化進程中的重要步驟。目前，火電廠的自動一體化系統和相關技術主要表現為：固體廢物焚燒的最優控制技術，除塵與脫硫優化技術以及分離和控制技術。其中，無論何種模式的自動化系統，其主要目的是為了實現發電過程的節能減排。

二、生產自動化與管理信息化的應用

工業控制自動化技術是指由自動化的硬件、軟件以及自動化系統構成的信息處理技術。工業生產自動化基于控制理論，并以計算機為依托，對發電企業的生產過程進行監測和分析，從而促進其產品質量的提高。通過檢測、優化、調度和管理等一系列的措施，實現企業的節能減排，因此我們說工業控制自動化技術是一項具有綜合特征的技術。隨著計算機技術和網絡系統的先進化，工業自動化逐步實現，在火電廠中出現了先進的檢測器，單片機技術，使工業質量控制和信息管理實現了無線化，提高了管理效率。我國自動化生產中存在著重技術、輕管理的問題，使得企業管理信息始終落后于生產信息，出現一系列的管理矛盾，責任劃分不明確，人機一體化并未充分體現。而要維持火電廠的可持續發展，實現企業的生產自動化與管理信息化生產有機結合是其必然途徑。

三、節能產品的應用

火力發電廠的主要原料是煤炭，其自身具有污染大的特點。要從根本上改變這一問題，應從開發節能減排產品為主，減少煤炭的使用，合理利用新開發能源，改變發電形式是企業生產的重點。現代企業的節能產品開發主要表現為以下幾個方面。

第一：企業節能產品的生產應與國際接軌，將國外先進的產品和技術引入國內。將煤炭發電技術轉化為其它發電技術，在發電過程中采用多種節能技術。

其次：利用微電腦技術設計電子跟蹤檢測技術、電子安全保護技術和移相控制技術等電子技術利用一系列的技術來提高電機輸出功率，使其同負載功率的需求保持一致，從根本上實現節能減排。

另外：在火電廠節能減排的過程中，逐漸出現了ABB節能技術、AFE等技術。其主要目的在于利用先進的技術開發可再生資源或污染小的新能源，并利用自動化控制系統進行信息和產品的管理，從而促進可再生能源的生產、存儲和運輸以及應用效率的提高。

四、總結

我國發電企業以火電廠為主，其主要資源為煤炭。由于煤炭自身具有污染大的特點，因此實現節能減排是發電企業的重要目標之一。針對社會需求和國家相關政策，要求我國火電廠引進先進的節能減排技術，滿足環保、節能等要求。針對我國當前火電廠機組能耗情況以及國家相關部門對火電廠節能、環保方面提出的要求，節能減排是電廠發展的關鍵。（作者單位：海南師范大學）

參考文獻：

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中圖分類號：U261文獻標識碼： A

1、引言

根據《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）的要求，從2014年7月1日起，現有火力發電鍋爐SO2排放濃度限值為200mg/Nm3（廣西壯族自治區、重慶市、四川省和貴州省的火力發電鍋爐除外），重點地區SO2執行50mg/Nm3的排放限值。

隨著環境問題的日益嚴重，各地方政府為了加強環境監管，控制排污總量，實現污染減排目標，都相應制定了更為嚴格的環保標準。部分省份對特大城市的近郊火力發電廠提出了更高的排放標準，主要大氣污染物如粉塵、SO2、NOX按照燃機的排放標準執行，排放極限值分別為5mg/Nm3，35mg/Nm3，50mg/Nm3。這就要求火力發電廠加大環保投入，切實減少污染物的排放。

2、現有污染物的排放現狀

根據最近一次性能試驗情況，機組兩臺機靜電除塵出口煙塵濃度分別為：45.5mg/Nm3、68.5mg/Nm3，脫硫系統出口粉塵排放濃度為27～29mg/Nm3，無法達到新標準的排放要求。根據集團公司“綠色發電計劃”的總體部署和要求，機組粉塵排放限值按5mg/Nm3進行控制。原設計已不能滿足排放限值要求，現有除塵設施需按此目標進行改造和優化。

機組SO2年平均排放濃度在50mg/Nm3以內，但隨煤種和負荷的變化，部分時段FGD系統入口SO2濃度超過設計值，出口SO2濃度仍有較多時段超過新標準排放的情況。根據集團公司“綠色發電計劃”的總體部署和要求，機組SO2 排放限值按35mg/Nm3進行控制。原設計已不能滿足排放限值要求，現有脫硫系統需按此目標進行改造和優化。

NOX已經按照50mg/Nm3的排放標準進行了改造，目前實測NOX排放濃度為40mg/Nm3左右。

3、改造技術路線

根據環保改造總體目標設計的工程設想，改造后煙氣自鍋爐尾部空預器排出，經過新增的低溫省煤器吸收余熱降溫，之后進入高效干式電除塵器除塵，之后經過聯合引風機（增引合一）升壓，之后煙氣經總煙道排入脫硫吸收塔洗滌脫除SO2，之后進入濕式電除塵器去除剩余的微量固體物質后，經過煙囪排入大氣。

除塵改造的基本思路為：干式除塵器入口加設低溫省煤器+電除塵器高頻電源改造+濕式除塵器改造。濕式電除塵改造即為在濕法脫硫之后增設濕式電除塵器，進一步脫除煙氣中的煙塵及石膏顆粒，保證出口煙塵低于5mg/Nm3。

脫硫系統改造采用高效脫硫技術，煙氣脫硫增容提效改造按照脫硫吸收塔入口SO2濃度1650mg/m3，脫硫效率97.9%，脫硫吸收塔出口SO2濃度35mg/m3的目標進行設計。為實現35mg/m3的排放濃度要求，提高最終脫硫效率應首先盡量減少煙氣系統的漏風，煙氣系統按照取消GGH考慮，同時對煙囪進行防腐改造。

4、加裝低溫省煤器

在電除塵器前邊的煙道加裝低溫換熱器，從#2低加出口取凝結水500t/h（溫度約80℃），引至低溫換熱器進行換熱，加熱凝結水溫度至115℃，煙氣溫度從135℃降低至105℃（根據酸露點計算），低溫換熱器壓損約300Pa。通過熱量回收后，汽機熱耗降低30kJ/kW.h，標煤耗降低1g/kwh，每臺機組年節約標煤0.35萬噸。增加煙氣余熱換熱器后，引風機阻力增加300-400Pa，每臺機組每年增加廠用電費用約40萬元。綜合考慮，增加低溫換熱器，年收益170萬元，初投資610萬，四年回收成本。工期約50天。

增加低溫換熱器后，電除塵器入口煙溫降低，煙氣粉塵比電阻降低，煙氣流速降低，預計提高電除塵器的除塵效率20%。

5、電除塵器高頻電源改造

機組電除塵器高頻電源改造技術協議，技術協議中要求：本次技術改造乙方保證電除塵器本體在無故障的條件下，即電除塵器各電場均能投入情況下且各電場不應有火花的出現，并且振打系統工作正常情況下甲方電除塵器出口粉塵排放濃度低于15mg/Nm3。

電廠實測改造前1、2號機組機組電除塵出口煙塵濃度為基本在40～60mg/Nm3左右。根據國內高頻電源實際運行情況，高頻電源一定程度上是可以提高除塵效率的，但提高的效率有限。因此增加高頻電源后，電除塵器出口粉塵排放濃度低于15mg/Nm3有一定的難度。除塵器經高頻電源改造后，由于除塵器入口加裝了低溫省煤器，入口煙溫可以控制在105℃以下，預計電除塵器出口粉塵排放濃度低于30mg/Nm3是有可能的。

目前高頻電源改造已經完成，根據電科院的實測報告，電除塵器出口粉塵排放濃度約為18-20mg/Nm3。

6、脫硫系統改造

考慮到GGH漏風對脫硫效率的影響，根據目前燃煤情況，如保留現有GGH，濕法脫硫基本無法實現SO2的“近零排放”，因此本次改造取消GGH設備。GGH設備的取消方案，可采取保留GGH殼體，抽空換熱元件，完善扇形板密封的方案，此方案簡單易行，施工工期短，費用低，但是運行時會產生一些額外阻力。也可以采取GGH整體拆除的方案，此方案工期較長（但A修可實施），施工費用高，但可以重新優化煙道走向，減小系統運行阻力，降低運行電耗。具體方案應按經經濟性評估結果確定。GGH取消后，需對煙囪進行防腐處理。

脫硫系統的改造原則為：

（1）系統布置合理，采用可靠、先進的改造方案，造價經濟、合理，便于運行維護；

（2）脫硫系統入口SO2濃度2000mg/m3，出口SO2濃度35mg/m3；

（3）吸收塔改造按照利用現有塔的原則，不考慮新建塔或重建塔；

（4）制漿系統按照改造現有制漿系統和增設一套石灰石粉制漿系統考慮，不考慮增加濕磨；

（5）除霧器按照改造成2層屋脊式除霧器+一級管式除霧器考慮；

（6）為降低改造費用，充分利用原有設備。

通過物流平衡計算和對現有脫硫設備的容量校核后，在新的煙氣條件下把脫硫效率提高至98.3%，吸收塔本體可以不做切割、增高或擴大漿池等大的改動，只需要把漿液循環量加大。根據物流平衡計算、設備容量校核結果以及總體工程分析，需要新增1臺漿液循環泵，并配套增加1層噴淋層及噴嘴；為提高脫硫效果，根據的新的噴淋層設計工藝，對原有的噴淋層部分噴嘴進行改造。

根據增容提效改造的需要，對脫硫公用系統進行增容提效改造，以滿足新的工藝需要并提高系統可靠性。

脫硫廢水排放量計算按照增加濕式電除塵器的方案考慮。脫硫系統設計時需考慮滿足脫硫廢水處理系統進水要求的措施。

水平衡設計按照增加濕式電除塵器的方案進行設計，除霧器沖洗水仍然使用工藝水，石灰石漿液制備系統用水改為濾液水。

7、脫硫系統后加裝濕式電除塵器

在濕法脫硫系統后布置濕式電除塵器可以有效地去除煙氣中的PM2.5粉塵、SO3和汞及氧化物等污染物，具有聯合脫除、深度凈化的技術優勢。

（1）濕式靜電除塵器對PM2.5和SO3的去除機理

濕式靜電除塵中，因放電極被水浸潤后，電子較易溢出，同時濕煙氣自身攜帶的水霧被放電極尖端的強大電火花進一步擊碎細化，使電場中存在大量帶電霧滴，大大增加亞微米粒子碰撞帶電的機率，而帶電粒子在電場中運動的速度是布朗運行的數十倍，這樣就大幅度提高了亞微米粒子向集電極運行的速度，可以在較高的煙氣流速下，捕獲更多的微粒。

因此濕式靜電除塵能夠高效地去除亞微米粒子，霧滴，除塵效率根據運行的電場數不同一般都可達到90%以上。

（2）濕式靜電除塵對石膏粉塵和液滴作用

在脫硫系統出口石膏是以CaSO4?2H2O的液滴形式存在，經過機械除霧器后，其粒徑基本上在20μm以下。目前國內外研究和運行經驗表明，二電場串聯運行時濕式靜電除塵器對液滴的去除效率在80～90%，也就是說如果吸收塔出口石膏液滴濃度在50mg/m3時，濕式靜電除塵器后，最多不可能超過10mg/m3（石膏粉塵濃度2mg/m3），緩解在煙囪出口出現石膏雨現象。

8、結論

通過對鍋爐尾部進行低溫省煤器、電除塵器高頻電源、脫硫改造、濕式電除塵器改造，能夠提高除塵和脫硫效率，使粉塵、SO2、NOX的排放濃度不超過5mg/Nm3、35mg/Nm3、50mg/Nm3。

參考文獻：

1、HJ/T179-2005《火電廠煙氣脫硫工程技術規范石灰石/石灰－石膏法》

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中圖分類號：TM76；TM621 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2015）08-0283-01

前言

在現代社會生活中，電廠的作用性不言而喻。然而，隨著能源的逐漸減少，電廠的節能減排壓力不斷加大。自動化技術是電廠為了實現高效運轉而研發出的科學技術，其對于提升電廠工作效率來說取得了重要突破。值得一提的是自動化技術不僅實現了工作效率的提升，還為電廠的節能減排事業發展提供了較大的支持，使其成為了電廠節能減排事業發展中不可或缺的一部分。

一、電廠節能減排的必要性分析

由于我國人口眾多，所以為了滿足百姓的用電需求，電廠的布置也較多。在眾多的電廠當中，雖然有水電廠、風電廠和熱電廠，但火電廠仍是國民用電供應、保證電網安全的重要組成部分。火電廠用于發電的能源為煤炭，從節能角度來說，煤炭作為不可再生資源，其對于人類生活的重要性無可比擬，但正隨著人們的開掘而日漸減少，無煤時代與我們并不遙遠，因此電廠必須要進行節能事業發展。從減排較多考慮，煤炭燃燒所釋放的二氧化硫、粉塵以及顆粒空氣雜質等，不僅對人體有害，更嚴重危害了環境，霧霾、暖冬以及PM2.5都與其有著直接關系，所以電廠必須要降低空氣污染程度，就必須要開展節能減排事業發展。除此之外，可持續發展道路是我國社會主義發展的重要戰略部署，電廠的節能減排事業發展，不僅能夠為電廠節約成本，還會提高經濟效益，為電廠的良性發展提供更多的支持。由此得出，電廠的節能減排事業發展不僅能夠促進其自身發展，還能夠實現對能源的節約、環保事業的發展，其是電廠發展的必經之路，也是社會進步的重要標志。

二、自動化技術在電廠節能減排中的應用策略

1.綜合過程系統自動化發展

根據電廠工作性質的分析，想要實現其節能減排，降低消耗的目的，除了要實現生產技術的自動化發展，還必須要在綜合過程方面實現自動化，通過實現操作優化與調度優化來徹底實現電廠的自動化技術發展，從而滿足節能減排要求。在這一環節當中，包括燃燒、除塵等生產技術的自動化優化是基礎，電廠要在吸取國內外先進生產技術的基礎上，結合自身的特點來制定出合理的生產自動化技術。與此同時，電廠還要根據自身的規模及管理特點來實現除生產之外其他環節的自動化設計，例如人員、設備的調度優化等工作內容，使電廠的整體工作能夠在自動化技術支持下實現一體化發展，從而在節能減排方面有所突破，為電廠的自動化發展和節能減排事業進步提供支持。

2.生產自動化與管理一體化

在電廠的自動化發展當中，綜合過程系統自動化是總體內容，在實際工作環節中則可以分為生產自動化與管理一體化等多個環節。其中生產自動化是一種運用控制理論，來實現對電廠生產系統當中的設備、儀氣儀表、計算機系統等全面控制，對電力生產過程實現檢測、控制、優化、調度、管理和決策，達到節能減排、降本增效、降低消耗、確保安全等目的的綜合性技術。在信息技術飛速發展的今天，計算機、PLC、感應器、讀卡器、檢測器等設備已經成為了電力生產當中最為基礎也最為重要的內容，尤其計算機已經為其搭建起了控制網絡，以方便電力生產的有效控制，目前有線、無線相結合方式正在發展。另一方面，當下的很多電廠存在生產自動化與管理自動化不相符的情況，這會大大降低自動化技術在電廠工作效益與節能減排事業當著國內的發展效果。所以，想要真正的實現電廠的節能減排發展，就必須要實現生產自動化與管理信息化的有效結合，實現互相滲透，共同發展。

3.大力發展節能自動化技術

節能自動化是電廠未來發展的必經之路，想要實現這一目標，電廠必須要做好以下幾方面工作：（1）吸收先進經驗。想要實現發展，對先進經驗的吸收是最基礎的措施，目前美國的節電核心技術就是較為突出的技術，我們可以對其進行吸收與學習，從而更快實現無極調壓穩壓目標。（2）微電腦控制。微電腦控制也是電力節能的未來發展趨勢，其可以在不改變電機轉速的情況下，對電機的輸出功率進行調整，幫助電機負載功率精確匹配，從而達到提高電機運行效率，降低能源消耗的目的。

三、自動化技術在電廠節能減排中的應用成果

1.DCS自動化系統

DCS自動化系統是電廠實現“全廠一體化”的自動化技術，其依靠DCS系統的精確設計與控制，能夠實現對整個電廠當中所有的機、爐、電以及各類輔機等全部設備的一體化控制，以達到對電廠的一體化控制目的，實現節能減排目標。從目前來看，DCS自動化系統是較為先進的電廠操控系統，其能夠在實現電廠精細化管理的同時，極大程度降低工人的勞動力水平，這是該系統技術最為突出的一個優勢，目前該技術已經得以推廣，并逐步進入到了各類電廠當中，成為了電廠當中較為重要的一份子。

2.變頻技術

變頻技術是節能減排當中的代表技術之一，其能夠通過系統技術當中的變頻優勢，來實現按需供求，以實現在滿足需求的基礎上，能源付出的最佳合理化，其是電廠節能減排事業上的一個重要突破。在電廠的工業鍋爐當中，燃油、燃煤、燃氣是最常見的燃料類型，不同燃料為電廠提供的動力有所不同。在百姓生活中，不同時間對于電力的需求是不同的，如果電廠始終按照最高標準來工作，那么必然會造成極大的浪費出現。變頻技術的出現，能夠依靠其變頻控制來實現對鍋爐當中送風機的送風量、引風機的引風量以及燃料進給進行合理控制，幫助鍋爐在工作過程中實現變頻調速，進而在滿足電力供應的基礎上，避免能源浪費的情況，實現節能減排目標。

3.碳素焙燒控制技術

碳素焙燒是電廠能源消耗較大的一項工作，同時也是對環保事業影響較大的一項工作。在碳素焙燒過程中，其工藝過程積極復雜，現場環境也十分惡劣，很多年來該工藝過程都未能實現自動化控制，能耗高，污染大的問題較為嚴重。近幾年，碳素焙燒控制技術得以研發，這為該技術的自動化發展帶來了重要推動作用，在此技術下不僅能耗有所降低，污染問題有所緩解，其對于碳素焙燒無疑是具有重要推動意義的。

總結

綜上所述，對于電廠來說自動化技術不僅能夠實現工作效率的提升，更是其節能減排事業中的重要部分，電廠想要使自身的節能減排事業發展的更好，從自動化技術入手是具有一定進步意義的。從目前來看，電廠的節能減排事業已經取得了較為良好的發展，這些成功與電廠的自動化技術都有著重要聯系。在節能減排事業日益重要的背景下，電廠必須要繼續加大對節能技術的投入力度，自動化技術也必然會得到更多的應用。相信在大家的努力下，自動化技術在電廠節能技術當中的作用性必然能夠得到更好的發揮，電廠的節能減排事業也必然能夠得到更為有效的發展。

參考文獻

[1] 夏克寧.基于對標管理的強勝電廠節能減排研究[D].華北電力大學，2013.

[2] 王軍.燃煤發輸電側節能減排優化研究[D].華北電力大學，2012.

篇（7）

可持續發展是我們國家發展的重要戰略目標，所以，不論是什么領域內、什么行業都應該向著低碳、環保和綠色的方向發展。火力發電在我國電廠中占據著重要的地位，對環境所帶來的污染非常大，如果不能夠應用一些有效的節能減排技術，就可能面臨被取締的危險。所以，在節能減排的理念下，電廠如何采用自動化節能技術是非常重要的課題。

一、電廠自動化節能技術的相關論述

（一）應用自動化產品節能減排

近年來，為了現實節能減排目標，自動化產品被逐漸的應用到一些電廠中。例如，軟件啟動和微電腦系統在電廠中的應用等，這些自動化產品的應用可以有效地提升電廠在控制方面的精度。嚴格地控制電廠的運行負載和運行功率能源耗費就會下降，所以，通過自動化產品，可以更好地促進電廠完成節能減排的生產目標。

（二）應用管理自動化技術提效

除了通過自動化產品來完成相應的節能減排，還應該通過自動化系統進一步提升節能減排的效率。例如應用管理自動化和調度自動化技術將企業經濟效益提升上來的同時有效的控制投入，從而將成本降下來，以確保順利完成節能減排目標。

二、電廠節能減排自動化技術的研究分析

（一）變頻技術的應用

為了實現電廠節能減排的目的，應用變頻技術意義非常重大，在電廠工作中，油、燃氣和煤炭為三種常用的燃料，這些傳統的材料將我國能源的消耗進一步推高，對節能減排帶來極大的影響。為了將電廠燃料的應用量降低，可以將變頻技術應用到發電生產工作中，通過變頻調節器對燃料的用量進行主動的調節和控制。在電廠具體運行需求的基礎上，對燃料的具體投入量進行控制，特別是要嚴格的控制鍋爐的運行狀態，可以按照鍋爐的狀態，適當地調節變頻器的風量，從而保證按照鍋爐的運行需求合理選擇燃料，這樣可以將鍋爐燃燒中的浪費問題有效地解決和規避，使變頻調節在鍋爐燃燒的過程中可以切實地發揮出自身的作用和功效，可以說，該自動化技術有著非常優越的節能優勢。

（二）DCS系統

DCS自動化控制系統有著很強的自動化功能，在電廠自動化運行中發揮著重要作用。在電廠運行中應用DCS系統，是比較科學的自動化技術措施。某火電廠應用DCS系統對設備的具體運行與應用情況在整體上進行了監控，從而對火電廠的運行情況實現了全面的科學掌控。DCS系統在計算機系統的輔助下有著較強的自動化功能，對于火電廠的運行情況能夠實時監督控制，對信息能夠進行綜合管理，還可將火電廠運行中的浪費降到最低。DCS系統可在短時間內將穩定、有效地運行方案提供出來，從而有效提升節能減排的效率。DCS系統可對電廠運行過程中的排放量及消耗量進行有效控制，從而確保了更加有效的使用能源。

（三）現場總線法

在電廠中應用現場總線技術，其節能優勢非常之高。近年來，現場總線技術在電廠內部的應用量逐漸增加，本文對某電廠現場總線技術應用的相關內容進行了分析。現場總線在該電廠的主機組內已經被布置完畢，并且已經投入運行，對比傳統的技術方案，有這樣的優勢存在于現場總線技術中：首先，能夠進一步降低設備的應用量，充分彰顯計算機技術的優越性，使硬件的數量大大減少，將PC當作控制站，從而將控制室的占地面積有效地降低。其次，安裝現場總線的方式比較簡單，可以將多個設備接到同一條線上，從而將安裝費用有效地降低。

（四）碳素焙燒自動化控制技術

在電廠運行中，將碳素焙燒自動化控制技術應用進去，對生產的很多方面都會帶來正面影響，例如會影響成品的應用年限、影響能耗、影響環保生產。大家知道傳統碳素焙燒的工藝比較復雜，會在很多方面影響到四環境。所以，面對此種情況，有關控制碳素焙燒的自動化技術已經被研究出來，在電廠的運行中，將該技術應用進去，不但能夠有效節約資源，對環境的污染程度也會逐漸被降低。

（五）自動化與信息管理相結合

在自動化控制技術應用的初期，通常都是簡單的分析和整理了控制系統方面的單輸入和輸出情況，然后再完成人工繪圖。盡管這種方法也有著一定的效率，但是，通過大量的實踐發現，經常會有一些誤差出現，并且會漸漸地降低工作效率。在很多電廠中，因為不夠重視對信息的管理，造成管理信息化程度和自動化技術存在嚴重的分歧。為了將這樣的局面改善，對于二者之間的協調性就需要認真地進行管控，進而將系統統計數據的精確性提升，進一步提升自動控制的科學性，令操作更加方便和簡單。

三、節能減排自動化技術發展方向分析

在節能減排的理念下，電廠自動化技術有著非常的發展空間和潛力，并且逐漸地向著高質量、高水平的方向發展，在電廠中應用自動化節能技術其發展方向為：

（一）以環保和清潔為發展方向

電廠自動化技術要以環保和清潔為發展方向，這樣對于節能減排技術的落實和應用會帶來很大的幫助。對電廠的自動化運行進行優化，保證電廠能夠在清潔的環境下運行，從而實現環保、節能的目的。環保和清潔的發展也規范了電廠自動化技術的發展前景，也突顯了節能減排的重要性。

（二）節能減排在電廠自動化控制技術中的大量發展

自動化技術在我國電廠生產中的應用并不少見，尤其是在小型系統內應用得更為普遍。在節能減排理念下，應該以全局為中心發展和應用自動化技術，將自動化技術的降耗和節能效果從整體上體現出來，在電廠中不斷將節能自動化技術的應用范圍拓寬，從而將節能降耗的范圍擴大。所以說，在電廠節能降耗中，自動化技術有著很多好的發展潛力和能力。

（三）加大應用力度

將更加有效地安全技術應用到自動化技術的節能減排過程中，從而更好地控制電廠自動化技術，將安全節能效率提升，從而防止對自動化技術的應用效果帶來影響，對自動化技術中節能減排的理念和思想進行強化與完善。從而對電廠自動化技術的相關要求給予滿足，將自動化技術的節能發展步伐加快。對節能減排的穩定性和安全性進行維護。

四、結束語

綜上所述，電廠中的自動化技術同節能減排理念之間有著非常緊密的聯系，將自動化技術充分的引入到電廠中，然后，工作人員在具體的工作中通過不斷地總結經驗，加大力度控制電廠的節能減排效果，從而將電廠節能降耗的能力進一步提升，對電廠節能發展的相關要求給予滿足。節能減排的理念在電廠的節能降耗中可以被有效地滲透出來，將自動化技術應用到電廠中，可以將節能減排的具體優勢充分地展現出來。此外，對自動化技術節能減排的發展方向要有效地進行了解和認識，并且將節能減排的價值效益充分地彰顯出來。那么，本文上述內容的分析與論述，期望能為有關企業在實際工作中提供一定的理論支撐，從而將電廠的經濟效益與社會效益發揮出來。

作者:張衛潮 單位:神華國能神東電力集團店塔發電公司

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[5]孫偉鵬，江永.基于電廠節能創新技術和資源綜合利用的應用實踐[A].2013年中國電機工程學會年會論文集[C].2013．

篇（8）

0引言

隨著社會和經濟的發展，能源的消耗急劇增長，同時化石能源的消耗帶來了環境污染，人類面臨著能源危機和環境保護兩方面的壓力。在此背景下，節能減排已成為世界各國實現可持續發展的重要戰略任務。

本文采用了直接由樣本數據驅動的探索性數據分析方法―投影尋蹤方法。所謂投影尋蹤方法就是將高維數據向低維空間投影，通過分析低維空間的投影特性進而來研究高維數據的特征，是處理多因素復雜問題的統計方法。投影尋蹤聚類模型則是依據投影尋蹤思想建立的聚類分析模型。其基本思想是：把高維度的數據通過某種組合投影到低維度子空間上，并采用投影指標函數（目標函數）暴露評價對象集中同類的相似性與異類的差異性結構，尋找出使投影指標函數最優的投影值，然后根據該投影值的分布特征來分析原評價對象高維數據的分類結構特征。由于該模型是復雜非線性優化問題，用傳統的優化方法處理較困難，本文采用基于實數編碼的加速遺傳算法來解決其高維全局尋優問題。

1 燃煤電廠節能減排評價模型與方法

1.1 評價方法

本文從輸入、生產、輸出環節選取影響燃煤電廠節能減排的評價指標，數據維數過高，不能直觀體現出燃煤電廠節能減排效果，利用投影尋蹤方法建立了多元數據評價模型，采用實數編碼的遺傳算法對該模型進行求解，實現了燃煤電廠節能減排綜合評價。

1.2 基于遺傳算法的投影尋蹤聚類模型

基于RAGA的投影尋蹤聚類評價模型（Projection Pursuit Classification model based on RAGA，RAGA-PPC模型）的建模過程包括以下四個步驟：

步驟1：樣本指標集的歸一化處理。

把步驟3求得的最佳投影方向a*代入z（i）=a（j）x（i，j）后可得到各樣本點的投影值z*（i）。將z*（i）與z*（j） 進行比較，按z*（i）值從大到小排序，則可以將樣本從優到劣進行排序。

1.3 基于實數編碼的加速遺傳算法

基于實數編碼的加速遺傳算法是在標準遺傳算法的基礎上進行改進的。由于SGA不能保證全局收斂性，為此，可采用第一次、第二次進化迭代產生的優秀個體的變量變化區間作為下次迭代時優化變量新的初始變化區間，算法進入第一步，重新運行SGA，如此加速運行，則優秀個體區間將逐漸縮小，與最優點的距離越來越近。直到最優個體的優化準則函數值小于某一設定值或算法運行達到預定加速次數，算法結束，得到最優結果。這種思想構成了基于實數編碼的加速遺傳算法。

1.4 燃煤電廠節能減排評價模型

從燃煤電廠選取了7個節能減排的技術監督指標，這7個指標涉及輸入、生產、輸出等各個環節，具有代表性、合理性。利用投影尋蹤聚類模型將多維數據轉化為一維投影特征值，綜合反映燃煤電廠節能減排的效果。電廠基本數據為：電廠1為5？00MW的純燃煤機組，電廠2為2？00MW熱電聯產和2？00MW的純燃煤機組，電廠3為2？00MW的燃煤機組，電廠4為4？00MW的純燃煤機組。節能減排評價指標及投影特征值如表1所示。

對表2中的節能減排評價指標模型進行歸一化處理，其中指標1、3為正向指標，其余為逆向指恕9橐換結果如下：

采用基于實數編碼的加速遺傳算法求解上述投影尋蹤模型，選取初始種群規模為n=400，交叉概率Pc=0.8，變異概率Pm=0.80，優秀個體數目選定為20個，%Z=0.05，加速次數為11，得出最大投影指標值為0.5114，最佳投影方向為（0.3936，0.4299，0.3299，0.3991，0.2450，0.4578，0.3501），求得不同燃煤電廠綜合評價的投影特征值z*（j）=（0.114，1.489，2.414，0.549）。4個電廠的投影特征值分布圖如圖2。

從圖2中可以直觀得出，電廠節能減排效果的優劣排序為4>2>1>3。電廠3為2？00MW的燃煤機組，汽機熱耗率低、鍋爐熱效率較高，廠用電、耗水率均較低，并且進行了脫硫脫硝處理，評價結果中電廠3的節能減排效果最好。電廠2中有熱電聯產機組，盡管汽機熱耗率較電廠4高，但鍋爐熱效率較高，并且進行了脫硫處理，評價結果中電廠2節能減排效果好于電廠4。電廠1技術比較落后，能耗和污染物排放均較高，評價結果中電廠1的節能減排效果最差。上述評價結果與常規的經驗和認識一致，符合實際。

根據最佳投影方向，可以進一步分析各個評價指標對評價結果的影響程度。將a*值進行排序得到各個指標的貢獻率大小順序依次為單位SO2排放>汽機熱耗率>廠用電>煤質合格率>單位NOX排放>鍋爐熱效率>水耗。貢獻率越大的指標，對節能減排評價的影響就越大，這為節能減排提供重要的決策信息。

從以上分析可以得出，為了促進燃煤電廠的節能減排，應該進行技術的改進，包括：上大壓小，熱電聯產，以及脫硫脫硝，同時還應該降低廠用電、水耗率，提高煤質合格率等。

2結語

對燃煤電廠進行節能減排評價，有利于推進電廠的技術改造，有利于電力企業節能、降損、減排、增效。從輸入、生產、輸出環節選取燃煤電廠節能減排的技術監督指標，構建燃煤電廠節能減排評價模型。采用基于實數編碼的加速遺傳算法求解投影尋蹤聚類評價模型，克服了傳統投影尋蹤方法計算復雜、編程實現困難的缺點，將其應用到燃煤電廠節能減排的評價模型中。本文為電力行業節能減排評價引入一種新的研究方法。

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1.我國火電廠節能減排的現狀

火電廠在為我們提供了大量的電能得到同時，也在消耗著其他的能源，它一方面為社會的生產生活提供了電能的保障，另一方面，由于它消耗著其他的資源，從而影響著目前我國建設節約型社會的目標。如今，我國各行各業以及人們的生活都離不開電能，但是由于資源的限制以及技術的不成熟，電力企業在發展過程中不能與資源的節約達到一個平衡，資源的利用率也無法達到一個較高的水平。在我國大力宣傳節能減排的政策下，如何讓電力企業向著節能環保的方向發展，不得不說既是一個挑戰，也是一個機遇。提高電力企業的節能減排能力，不僅對企業的經濟效益有好處，而且對其以后的發展來說也意義重大。

1.1我國電力發展水平還處在較低的水平

電力工業在我國經過了多年的發展，但是其整體的水平從人均角度來看還是處于比較低的水平。與發達國家相比，我國人均電力裝機水平仍然比較落后。人均生活用電量與發達國家相比也相差較大。整體上看，我國電力供需基本能夠達到平衡，但是還不能說是穩定。在國家經濟快速發展、城鎮化水平加快、信息化日益發達的今天，電力工業必須在發展中提高自身的水平，才能夠適應社會的發展，才能為經濟的發展提供支持。

1.2我國通過市場手段促進節能減排的力度不夠

在我國，促進節能減排是通過多種手段進行的，有法律行政手段，也有市場激勵手段，這幾種手段相結合，共同促進節能減排的進行。但是，在這個過程中，主要起作用的就是政府部門的各種命令文件，這些文件通常來看比較多，而且很多文件之間的規定有重復，有的甚至還有相矛盾的地方。在市場激勵方面，這種手段在我國實行的力度不是很大，并沒有占到很大的比例，主要還是靠行政命令來進行管理，但這種方式效率低下，隨著市場的逐漸成熟，這種方法必定無法滿足需要，還是要通過市場來進行調節。

2.我國火電廠節能減排建設存在的問題

第一，對節能減排的重視程度還不夠。在火電廠的管理中，沒有利用現代化的管理思想，還是以往的管理方式，領導在火電廠的工作中把關注點過多的放在安全建設上，而忽視了節能減排建設，沒有意識到節能減排其實是和可持續發展有著重要的關系的。

第二，大部分火電廠的管理機制還比較落后。在這種比較舊的體制下工作，員工的工作熱情沒有被激發出來，即使想開展節能減排的工作，也調動不起來他們的積極性。另外，在考核方面，原有的考核重點還是安全生產上，對于節能環保的考核很少，即使有一些這方面的考核，也不是重點，僅僅是進行一些鼓勵。

第三，管理的方法缺乏科學性。火電廠的領導雖然對于火電廠的相關技術掌握的比較全面，但是真正在管理人的方面，并沒有達到很高的水平，更沒有一套比較科學的管理方法來對員工進行科學的管理，因此，在工作過程中，對于員工工作熱情和積極性的激發就不夠，對于如何通過科學的規劃來提高管理水平方面也比較欠缺。

第四，人才結構缺乏合理性。火電廠目前在人才方面并不平衡，有高端人才匱乏的現象，比如缺乏一些高級的技工和掌握高科技的人才。

3.火電廠進行節能減排建設的對策

3.1建立健全節能減排制度

隨著火電廠火電裝機量的增加，對于節能減排來說，也添加了不少壓力，煤炭的利用率和污染物的排放也沒有達到國際領先水平。僅僅依靠行政手段來推動節能減排的開展，效果并不好，這就需要建立完善的制度來讓節能減排更有效。比如火電廠關于二氧化碳排放、排污收費等方面，沒有相關的制度來進行管理，往往出現不協調的現象。可以制定相關的節能減排技術標準，建立一定的市場激勵機制，政府給與達標企業一定的財政補貼等手段。

3.2強化企業的內部管理

企業可以通過節水、節煤等指標，對火電廠的運行、燃料消耗等環節進行考核；按照部門職責分類實施指標責任制，建立以定量考核為主、定性考核為輔的考核機制；對于火電廠日常運行所涉及到的各項指標進行檢測和監督，并對設備進行優化，使煤和電的消耗達到理想的狀態。另外，還要建立相關的激勵機制，在考核中節能減排完成較好的部門或者員工要及時的進行獎勵，同時也要鼓勵完成效果不好的部門，努力達到指標。

3.3對火電廠的設別進行科學的檢修

在對火電廠設備進行檢修時，一定要堅持檢修的科學性。節能檢修時間的安排要合理，在一整年的檢修工作中都要將節能減排貫徹進去，利用檢修機會來解決一些比較突出的問題，保證機組能夠高效的運行，為節能減排提供硬件支持和保障。

4.結語

我國目前要建設節約型社會和走可持續發展的道路，而要實現這一個目標，火電廠的節能減排工作就顯得格外的重要。火電廠的機組性能只有滿足了一定的要求，才能在生產中保持較高的運行水平，減少能源的消耗。節能減排不但能夠使我國在經濟發展過程中節約資源，更能保護環境，真正做到人與自然和諧相處。因此，無論是我國發展趨勢的要求還是企業未來發展的目標，都應當把節能減排建設進行下去。[科]

【參考文獻】

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.050

0 引言

在保護環境的大主題下，節能減排的工作一直在有序的進行著，隨著我國環境污染越來越嚴重，空氣質量越來越惡劣，節能減排的工作成為當代最為緊要的問題，社會的各個方面都在加大節能減排的力度。但是在發電廠熱動系統的優化減排卻沒有被人所重視和關注，而現存的熱能系統的節能減排的技術還存在著一些不足之處，并且也缺少一定的技術指導，導致很多的優化減排的方案在實際的操作中無法實現。所以在發電廠的發展進程中，對熱動系統的節能優化減排的工作刻不容緩。

1 熱動系統節能優化與減排的概述

熱動系統的節能優化減排是對整個系統進行分析研究，找出可以優化的可能性，再以熱動系統為主要的優化點進行設計優化，這是一種技術性的作業，在設計中不僅僅要考慮到節能減排，還要考慮系統的適用性和可靠性，最大限度的優化系統。所以在設計之前要做好規劃，在對系統進行設計時一定要多方面的進行考慮，以節能減排為主要目的，在設計的過程中還可以針對不同的狀況提出不同的方案，然后對各個方案進行對比，取彼之長，補彼之短，最后選出最佳的方案。熱動系統的節能優化減排就是在發電廠的系統之中深入的貫徹節能減排的方案，優化電力系統，在保護環境的基礎之上促進發電廠的效益的增長。

2 熱能系統節能優化減排的現狀分析

隨著我國的科學技術的發展，發電廠的系統也在不斷地發展與完善，在不斷的完善的基礎之上，熱動系統的發展也在不斷地趨向于完善。對熱動系統的節能減排不僅僅是對整體布局的設計，因為發電廠的電氣設備繁多，復雜多樣，并且每一個系統與系統之間都有著密不可分的聯系，所以如果只是照顧整體的節能效果，但是局部的系統可能并不是最優。所以在節能減排額設計布局中要從細節做起，把每一個細節做到最優之來完成整體的最優。在對發電廠熱動系統進行節能減排改造設計時加強對此項目的節能管理，在設計環節就對系統做最大的要求，這樣在改造的實施環節中給系統留出一些實施的空間。

我國的熱動系統雖然正在不斷的完善，但是仍然延續的是傳統的管理方案，傳統的管理方案是一種比較粗放額管理模式，無法照顧到系統的細節，并且沒有重視節能減排的工作，所以在系統運行的過程中存在著許多的問題，其系統結構也存在著不合理的地方，這樣每一個系統的細節之處都不能達到相應的標準，也就導致整個系統的節能減排的能力低下，因而影響能源轉換的效率，為發電廠的經濟效益到來阻礙。

所以，在未來的發電廠熱動系統的發展方向中要深入的貫徹節能減排的工作，在對節能減排的方面進行優化改進時，要針對系統的整體進行設計、檢測，抓住每一個細節，這樣才能對整個系統的數據進行掌握，對節能減排的優化做好基礎。在優化的過程中還要注意系統內部運行的結構和連接方式，細節決定成敗。

3 電廠熱動系統節能優化與減排的具體應用

3.1 對鍋爐的節能減排

鍋爐一直是發電廠中最主要的供電設備重要組成，所以鍋爐在發電廠的使用率非常高，并且鍋爐在正常運行中產生的熱能非常的大，其溫度可以達到150°～200°，從此不難看出鍋爐在排煙的過程中會流失大量的熱能，如果能夠通過科學技術的手段對鍋爐的排煙量進行控制，對從排煙的過程中流失的熱能進行收集和再利用，會產生巨大的效益。所以在對鍋爐的改造過程中在排煙處設置一些能量回收的裝置，將回收到的熱能進行再利用，就可以減少熱能的流失，提高鍋爐的能量轉換的效率，增加發電廠的經濟效益，減少能量的流失對于環境保護來說也是一項非常有意義的事情。

對鍋爐的節能減排中除了對排煙量的熱能的回收之外，鍋爐在運行之中還會產生一些污水，這些污水從鍋爐內排出自身會帶有一些熱量，所以鍋爐在排污的過程中也會流失一些熱量，所以要想避免這些熱能的流失就要采取一些措施對污水中的熱能進行回收，可以采取與排煙的回收方式對污水中的熱能進行循環再利用。

3.2 對蒸汽的循環利用

在能量轉化的過程中產生的大量的蒸汽，這些蒸汽中存在大量的熱能和水，這個過程也會流失很多的能量，但是由于蒸汽中的溫度太高，許多的工業中不需要太高的溫度，所以很多的工業廠要將蒸汽進行降溫之后才加以利用，這樣就會流失大量的熱量，形成資源浪費。所以在對蒸汽的降溫過程中可以對資源進行循環利用，讓含有大量熱能的蒸汽進入汽輪機中做工，在這個過程之中蒸汽慢慢的將溫度降下來，讓蒸汽自然降溫，然后在進入工業運動中，這樣可以合理的利用資源，減少能源的消耗，提高發電廠的效率。

3.3 水系統的優化運行