自动化技术在电厂节能减排中的应用

张伟锋

摘要：电力是我国发展最不可或缺的资源之一，它在满足我们生活需要的同时，维护了正常的社会秩序。在可持续发展的必然趋势下，通过在电厂的节能减排过程中利用自动化技术达到全程一体化和信息管理化的有效模式，已经成为社会研究的重要课题。节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。文中分析了电厂节在排放环节，同时从理论与实践分别析自动化技术应用必要性和实际过程，以期能够优化自动化技术在电厂节能减排中的应用，让电力节能减排做到位。

关键词：自动化技术；电厂；节能减排；应用

中图分类号：TM769 文献标识码：A 文章编号：2095-6487 （2018） 01-0141-03

0 引言

在实际的生产发展过程中，电厂的正常运行需投入大量的能源资金。同时，能源和燃料的燃烧也给环境带来了巨大的危害。由于煤炭等资源是不可再生资源，一旦我们用尽给后世带来的将是枯竭灾难。对于我国来说，如何在可持续发展道路上走得越来越远，是一个值得关注的问题，因此自动化技术在电厂的节能减排中的应用也显得尤为重要。更好地研究自动化技术在电厂节能减排中的应用，从而提高电厂的运行效率，减少成本，保护环境，促进我国成为一个资源节约型、环境友好型社会。

1 电厂节能减排的现状与自动化的内涵

电力资源是当今我国最不可或缺的资源之一，人们生产生活都离不开电力。目前，火力发电是我国电力的主要来源，然而火力发电不仅需要燃烧大量的煤炭，还带给环境严重的污染。现在我国火力发电厂机组占全国总装机的74. 5%，火力发电机组的70%以上全部都是燃煤发电机。由此可见，对于环境的污染是多么巨大。进入21世纪，随着国内外对环保的要求越来越高，这种既消耗资源又污染环境的做法已经不再为新世纪所提倡，我们需要更加科学而环保的科学技术。“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%，这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济结构调整，转变增长方式的必由之路；是维护中华民族长远利益的必然要求。十九大上习近平总书记提出了“14个坚持”，其中有一点便是坚持人与自然和谐共生。因此，对于我国来说，如何实现资源的可持续发展，以及经济与环境的协调发展，让我国真正发展成为一个资源节约型、环境友好型社会是当前我国工作的重点，因此自动化技术作为一项新兴的技术，在电厂节能减排中也担当了一项重大位置。

自动化综合了控制论、信息论、系统工程、计算机技术、电子学、液压气压技术、自动控制等，而其中又以控制理论和计算机技术对自动化技术的影响最大。因此对于自动化来说，计算机的实际操作控制和程序的编制显得更为重要。在电厂的节能减排应用中，也要把握好这一点，如何全面的实现自动化管理的真实性和可靠性，解决自动化应用安全隐患，让自动化技术最高效率地促进电厂的节能减排。

2 自动化技术的发展

2.1 自动化节能减排产品

随着自动化技术的发展，自动化产品也在市面上越来越普及，一些电厂开始运用自动化产品作为辅助工具来实现节能减排。比如电厂利用微电脑系统进行控制以及使用软启动等技术，在一定程度上可以依靠自动化产品使节能减排成为可能。这些自动化产品的使用，使得电厂在控制方面的精准度有所提升。在对电厂的运行功率以及运行负载进行严格的控制之后，耗电量以及耗费的能源逐渐减少，因此，使用自动化产品可以有效地帮助电厂实现节能减排。这在一方面，科学而有效的规划了耗电量以及耗费的资源，在另一方面，也给管理和控制发电厂提供了很大的帮助[1]。

2.2 自动化节能减排系统

除了运用自动化产品实现节能减排之外，也可以利用自动化系统使节能减排成为可能，比如运用调度自动化以及管理自动化等，在提高企业经济效益的同时，也能有效地控制资源以及能源的投入量问题。依靠节能系统实现对电厂投入的控制，从而使电厂节约成本，并且节约各种资源，进而促进节能减排工作的顺利实现。这种行为从根源上体现了节能减排的理念，从而达到了节能减排的显著效果。从另一方面来说，减小了人工输入与管理的误差性，在很大一方面节省了生产成本，提高生产效率。

3 自动化技术在电厂节能减排的应用

自动化技术在电厂的節能减排中运用范围极大，其中最为典型也最为成功的便是变频技术的应用和机电一体化以及碳素培烧控制技术的应用。

3.1 变频技术的应用

电厂使用变频技术能够最大成效的节能减排在电厂的运行过程中，一般会利用煤、燃气或是油等资源进行发电，因此，就会有很多浪费现象从中产生。过度的，煤炭燃气资源的消耗，使我国的资源投入量大大提高，很难维持下一个季度的可循环发展。而在电厂实际发电的过程中，对于能源的消耗也很大，以致节能减排难以实现，使用变频技术可以有效降低能源消耗。变频调节器的使用会在很大程度上降低燃料的消耗量，从而根据电厂的实际情况对能源投入进行调节和控制。与此同时，变频调节器的使用也可以优化锅炉的运行状态，控制燃料在燃烧时的风量。因此，变频技术的应用可以帮助电厂解决能源消耗以及资源浪费等问题，从而实现电厂的节能减排、降低污染与消耗，从而获得更多的经济收益和环境效益。

3.2 机电一体化的应用

就目前来说，自动化系统是包括过程控制层（PCS）、制造执行层（MES）和经营规划层（BPS）三层结构组成的综合过程自动化系统。因此，电厂在工业生产过程中要想实现节能降耗、资源优化，除了使用先进的设备及采取先进的工艺技术和优化技术之外，还必须采用先进的过程自动化系统，如在系统集成方面可以优化操作、优化调度等。因此运用DCS系统全面实现全厂的一体化的控制功能，在生产运营中，很大程度的节省了成本，提高了效率，对于电厂节能减排提供了很大的辅助功能与帮助。想要真正的实现全厂控制，首先必须要在实际操作与理论操作的实践中存在着较小的误差，这需要自动化技术去完善和修补。目前，我国的自动化技术已经相对来说比较成熟，在电厂的节能减排中，技术运用已算成功[2]。

3.3 碳素焙烧控制技术

利用碳素焙烧技术进行生产时，焙烧可以影响生产的各个方面，如对环保产生影响、对能耗产生影响、对成品的品质和成品的寿命造成影响等。然而碳素焙烧技术在生产过程中具有多道工艺，因此，对于环境造成的影响也极其恶劣。但是由于长时间缺乏控制，所以其相对的能耗也比较大且污染严重。这种污染是电厂发电污染的最大根源。因此，为了彻底根除这一污染，针对这一情况已经研发出专门控制碳素焙烧的技术，在电厂的投入使用过程中，不仅节约了大量的能源，也减少了对于环境的污染，很大一方面提高了电厂的节能减排。当然，这种控制技术必须要完全的把握好控制好水准，严格排绝安全隐患，将误差控制在微小的程度才可能真正的实现节能减排[3]。

4 自动化技术在节能减排上的发展前景

4.1 自动化技术的发展趋势

随着自动化技术的日渐成熟，现在的很多产品以及系统已经被人工智能与机械化所代替，这在一方面提高了产品的生产效率，同时减少了工作成本。因此自动化技术占领传统型人工市场将成为一个必然趋势。而随着自动化的发展，它也逐渐朝着可持续发展与规模化发展的道路前进。因此，对于自动化技术来说，这是一个非常具有前景的市场。在电厂的节能减排中，自动化技术在降低了资源能源的消耗的同时减少了对环境的污染，促使我国真正朝着资源节约型，环境友好型社会发展。同时在另一方面，真正实现了电厂的高效率和高质量的发展，达到了对于电厂自控系统的最大完善和控制。从另一个方面来说，扩大自动化在各个领域的运用，可以更大范围地实现节能减排的目标。在全国各个领域、各大工矿业推广自动化技术，从而实现全方位的节能减排工作。当然也要不断深化和完善自动化技术的应用与其他技术的配合管理，使它在节能减排的安全性和可靠性上不断提高，减少它潜在的安全隐患以及信息误差，从而提高应用效率。

4.2 自动化技术的不足与相关建议

就整体而言，我国的电厂调度自动化水平已有了很大的提升，然而在自动信息管理化方面，却仍然存在着很大的欠缺，从而导致电厂的生产自动化与信息管理化当中存在着不匹配的现象，自动化控制系统管理的信息并不能有效融合。而导致这种现象的主要原因是电厂在完善自动化技术的同时忽视管理以及相关专业的发展。因而在自动化与信息管理之间，存在著很大的漏洞。因此从综合效益出发，想要最高的提高，经济效益和环境效益就必须在自动化技术与信息管理化之间达到一个很好的平衡，从而实现真正的节能减排。这要求加强自动化技术的同时，完善信息管理系统，使系统的控制功能更加优化，从而提高运行效率。在推进节能减排的过程中取得的成果，一方面是国家支持以及电力企业重视的结果，另一方面也离不开科技的进步。因此国家应强力强调节能减排，电力企业应加强社会责任意识，主动进行节能减排工作。另外本土自动化企业应该加强控制技术研发力度，提高节能减排控制产品的开发力度，为节能减排提供技术支持和系统方案[4]。

5 结束语

综上所述，可持续发展每个企业必须遵守的原则，电力企业作为节能减排工作中的主力军，必须充分重视自动化技术在火力发电厂节能减排中的应用与研究。面对当前我国电厂在节能减排方面存在的问题，主要分析了变频技术的应用和机电一体化以及碳素培烧控制技术，这三种最为典型也最为成功的自动化技术在电厂的节能减排中应用。预估自动化技术的发展趋势和针对发展的不足，提出一些策略性建议，希望让自动化应用在电厂的节能减排中运用的更加成功，促进电力生产行业的发展。

参考文献

[1] 杨涛，自动化技术在电厂节能减排中的应用探宄[J].中国高新技术企业，2016 （9）：83.

[2] 杨永明，自动化技术在电厂节能减排中的应用与研究[J].中国高新技术企业，2011（33）：77.

[3]任继德，自动化技术在电厂节能减排中的应用研究[J]，中国科技信息，2014 （14）：44 45.

[4] 贺利平.自动化技术在电厂节能减排中的应用与研究[J].黑龙江科技信息，2016 （10）：157.

[5] 张卫潮.节能减排理念下的电厂自动化管理分析[J].管理观察，2016 （6）：88.