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電廠節(jié)能減排中自動化技術的應用

時間:2024-05-24 00:21:08 碩士論文 我要投稿

電廠節(jié)能減排中自動化技術的應用

  目前,電廠逐步開始轉向了自動化控制操作。以下是小編為大家推薦的相關碩士論文范文,希望能幫到大家,更多精彩內容可瀏覽(www.oh100.com/bylw)。

電廠節(jié)能減排中自動化技術的應用

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

  關鍵詞:電廠節(jié)能減排;自動化技術;變頻技術

  為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,必須要降低能耗,那么則需要采用低碳環(huán)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(yè),需要充分做好節(jié)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(jié)能減排的目的。

  1自動化節(jié)能技術的應用目標

  1.1利用自動化系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)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(tǒng)化系統(tǒng)來實現(xiàn)節(jié)能減排,不僅可以全面提升企業(yè)的經(jīng)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(chǎn)品來達到節(jié)能減排的目的

  為了可以順利實現(xiàn)節(jié)能減排的基本目標,一部分電廠開始使用自動化產(chǎn)品進行輔助生產(chǎn)。比如,電廠通過微電腦系統(tǒng)來實現(xiàn)軟啟動,利用自動化產(chǎn)品來達到節(jié)能減排的目的。通過使用一些自動化的產(chǎn)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(jié)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(tǒng)一體化

  當前,過程自動化系統(tǒng)主要包括經(jīng)營規(guī)劃層(BPS)、制造執(zhí)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(yōu)化,降低能耗,不僅要充分利用現(xiàn)代化的優(yōu)化技術和優(yōu)化工藝,還需要充分引入過程自動化系統(tǒng),通過自動化系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)化調度和優(yōu)化操作。

  2.2研制和開發(fā)節(jié)能自動化產(chǎn)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(xiàn)自動化控制后,電能生產(chǎn)方式也更加合理,提高了電能生產(chǎn)效率。電廠自動化技術主要是利用變送器來對現(xiàn)場總線和大屏幕監(jiān)視器來進行控制,但在2030年之前,我國依然會以火力發(fā)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(xiàn)節(jié)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(chǎn)品的研發(fā)。(1)不斷尋找新的自動化節(jié)能方法,積極的引入國外先進節(jié)能技術,和我國技術進行融合來實現(xiàn)無觸點穩(wěn)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(jié)省資源[2]。(3)不斷提高自動化技術和自動化產(chǎn)品的研發(fā)力度,提高可再生資源和不可再生資源的生產(chǎn)效率。

  2.3管理信息化和生產(chǎn)自動化結合

  工業(yè)自動化技術主要包括硬件、自動化軟件和系統(tǒng)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(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)檢測、優(yōu)化、控制、調度、決策和管理的管理技術,可以在提升產(chǎn)量、保證安全的基礎上降低能源的消耗。隨著信息化網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,有數(shù)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(wǎng)絡。要想真正的實現(xiàn)電廠節(jié)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(jié)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(fā)電,在這一過程中會有比較嚴重的浪費現(xiàn)象。在電廠發(fā)電過程中,由于需要消耗比較多的能源,導致電廠節(jié)能減排無法順利實現(xiàn),而利用變頻技術可以有效降低能耗。通過利用變頻調節(jié)器可以有效降低燃料的消耗,并根據(jù)電廠的具體情況來對投入的能源進行控制和調節(jié)。此外,利用變頻調節(jié)器對鍋爐的運行狀態(tài)進行優(yōu)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(xiàn)了電廠降低能耗、節(jié)能減排的基本目標,提高了電廠的經(jīng)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(yōu)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(jù)生產(chǎn)過程響應對過程動態(tài)行為進行描述的一種數(shù)學模型,然后根據(jù)優(yōu)化指標將控制量時間序列來確定出來,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(yōu)化,并且進行優(yōu)化時還需要根據(jù)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(tǒng)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(jīng)濟效益。系統(tǒng)沒有投運時的情況如圖1所示,在變負荷工況下,氣溫會產(chǎn)生較大幅度的波動,尤其在升降負荷時熱度會產(chǎn)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(jié)約500~600萬元,應用價值高。

  3.3現(xiàn)場總線技術的運用

  通過在電廠中利用現(xiàn)場總線技術可以有效降低電廠能源消耗。在我國經(jīng)濟的快速發(fā)展下,電廠總線布置范圍日益廣泛,相較于傳統(tǒng)的技術來說,現(xiàn)場總線技術一方面可以降低硬件設備的應用數(shù)量,另一方面現(xiàn)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(huán)保生產(chǎn)、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(huán)境所造成的影響也非常大,產(chǎn)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(jié)省能源,而且也降低了環(huán)境污染的排放,給電廠帶來了具大的經(jīng)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(huán)境造成比較大的危害。因為煤炭資源不可以再生,為了實現(xiàn)我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,需要盡量降低能耗,電力企業(yè)要不斷加強社會責任意識,將節(jié)能減排從被動轉變成主動,加強節(jié)能減排產(chǎn)品的開發(fā)力度,對節(jié)能減排的措施進行完善,充分利用自動化控制技術。

  參考文獻:

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

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