許明嘯

摘 要：隨著工業(yè)生產(chǎn)大型化與自動化水平的提升，儀器儀表和控制體系在確保生產(chǎn)過程中的安全性與經(jīng)濟(jì)性所產(chǎn)生的關(guān)鍵性作用愈來愈顯著。商品品質(zhì)的好壞、加工經(jīng)過中材料與能源的運用效率等也在很大程度上取決于經(jīng)過中檢測儀表和控制體系選擇的合理性、運轉(zhuǎn)的正確和牢靠性。發(fā)電廠當(dāng)中，檢測儀表被稱作是機組運轉(zhuǎn)的耳朵和眼睛，控制體系被稱作是頭腦和手腳，形象地說明了它們在電力生產(chǎn)經(jīng)過當(dāng)中的關(guān)鍵性。本文重點說明了節(jié)能減排觀念下發(fā)電廠檢測儀表的研究與應(yīng)用及怎樣完善控制體系，實現(xiàn)電廠的節(jié)能目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；檢測儀表；優(yōu)化應(yīng)用

中圖分類號：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

發(fā)電廠是一個能源消耗非常大的工廠，同時也是一個再次生產(chǎn)能源的工廠，一個30萬kW的普通發(fā)電廠一天最少也要損耗燃煤4000噸，提升發(fā)電廠的能源使用效率，減少煤炭的損耗，保證發(fā)電質(zhì)量，對于國民經(jīng)濟(jì)來說擁有非常重大的意義，也是電力工業(yè)一貫的方針。近幾年，伴隨著工業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)展，能源、電力工業(yè)也非常緊張，提升發(fā)電廠的能源使用效率不但是長久之計，更是燃眉之急。檢測儀表和控制技術(shù)已經(jīng)在發(fā)電廠當(dāng)中被快速應(yīng)用并且在持續(xù)完善，而且已經(jīng)獲得了非常突顯的節(jié)能效果。

一、檢測儀表與控制技術(shù)的重要性

現(xiàn)在中國基本是以火力發(fā)電為主的，它的工作介質(zhì)就是高溫和高壓（540℃左右，10MPa以上）的過熱蒸汽，發(fā)電機的轉(zhuǎn)速是每分鐘3000轉(zhuǎn)，要是高速旋轉(zhuǎn)，就一定要維持每個參數(shù)每時每刻都要精確與穩(wěn)定，只有這樣才能夠確保生產(chǎn)的安全與發(fā)電質(zhì)量，要是沒有精確牢靠的監(jiān)測儀表與控制體系，要想維持機組正常運轉(zhuǎn)是不可能的，一個10萬kW容量的機組，大致需要500個監(jiān)測儀表來勘測機組運轉(zhuǎn)當(dāng)中的每個參數(shù)，發(fā)電機組容量也會越大，因此檢測儀表和控制體系占有非常重要的作用。

二、節(jié)能減排中檢測儀表的研究與應(yīng)用

我們所說的“節(jié)能”其實就是經(jīng)過有效的抑制，讓生產(chǎn)設(shè)備處在最好的狀態(tài)中運轉(zhuǎn)，用最少的能源消耗完成商品的生產(chǎn)。

1.流量檢測儀表的研究與應(yīng)用

每個熱能動力設(shè)施的成功抑制，首先與必須的條件就是精準(zhǔn)的“在線”檢測與抑制進(jìn)到設(shè)施的工質(zhì)流量，來讓其輸進(jìn)和輸出能夠每時每刻都能夠均衡，設(shè)施才會在最好的狀態(tài)中運轉(zhuǎn)。所以完善的檢測儀表，尤其是流量儀表和其控制體系，在節(jié)省能源與治理當(dāng)中擁有非常重要的效用。在熱工檢測訊號當(dāng)中，流量訊號不但數(shù)量大覆蓋面廣泛，而且還是直接觸及機組運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)性和其評估的主要數(shù)據(jù)。在發(fā)電廠生產(chǎn)經(jīng)過當(dāng)中，汽、氣、水、油、煤等每個流體的流量，都必須要進(jìn)行勘測與抑制，精準(zhǔn)的實行流量勘測并成功的抑制是發(fā)電機組維持最好運轉(zhuǎn)狀態(tài)的主要條件，所以提升流量訊號的精準(zhǔn)性是電力單位非常重視的。

因為流量勘測的精準(zhǔn)性和被勘測流體的特性及流動形態(tài)等要素相關(guān)，因此沒有任何一種勘測形式或者是流量計對于每一種流體和流動狀況都可以適應(yīng)。不一樣的勘測形式與儀表構(gòu)造順應(yīng)不一樣的流體與流動形態(tài)。所以一定要依照詳細(xì)的流體特性和管道狀況來選取流量檢測形式或者儀表，只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能檢測的目的。這同樣也是流量檢測和其余熱工參數(shù)不一樣的地方，提升流量訊號的精準(zhǔn)性，跟其余熱工訊號相比會更加困難。

2.差壓流量計

一直以來，因為缺少方法，對于每個工質(zhì)的流量勘測大多選用的是接觸式檢測形式（被測流體和訊號檢測傳感器直接接觸形成訊號）并且也已經(jīng)習(xí)慣了運用差壓式流量計。差壓式流量計雖然通用性非常強，運用時間也比較悠久，但是壓力損耗也非常大，長時間運轉(zhuǎn)就會產(chǎn)生非常大的能量損耗。在能源短缺的狀況下，選用新的勘測技術(shù)，依照不一樣的工質(zhì)與勘測條件，科學(xué)的選擇能源損耗少或者是沒有損耗的流量勘測形式，縮減訊號檢測原件帶給的能源損耗，是完成“節(jié)能挖潛”最為直接的辦法。

現(xiàn)在在節(jié)能減排方針的引導(dǎo)下，發(fā)電廠近幾年在對測流技術(shù)上持續(xù)的往節(jié)能化方向研究與應(yīng)用層面也邁出了非常大的一步。比如，近幾年為了縮減節(jié)流損耗，選用汽輪發(fā)電機第一速度級壓力溫度訊號通過流量數(shù)學(xué)模型的推演，當(dāng)做汽輪機進(jìn)汽流量訊號，對于汽輪發(fā)電機進(jìn)汽量實行了抑制，撤銷了汽輪機進(jìn)汽管道的節(jié)流式差壓流量計，這樣不但減少了過熱蒸汽管道的節(jié)流損耗，還縮減了儀表保養(yǎng)、維修的工作量；鉆研運用聲學(xué)和計算機技術(shù)相聯(lián)合，研發(fā)飛接觸式超聲波流量計，處置常規(guī)儀表很難勘測的發(fā)電燃料用粘滯油的流量勘測，并且還獲取了國家專利。

三、節(jié)能減排中控制技術(shù)的應(yīng)用

1.傳統(tǒng)控制技術(shù)

傳統(tǒng)的控制技術(shù)重點是著眼于盡可能縮減被控制參數(shù)和給定值間的差距，但是伴隨工業(yè)設(shè)施大型化，生產(chǎn)經(jīng)過繁瑣化，這樣的控制觀念也無法順應(yīng)維持設(shè)施最好狀態(tài)運轉(zhuǎn)的需求。比如對于火力發(fā)電廠，要想經(jīng)過抑制提升其運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，就一定要用機組運轉(zhuǎn)的熱力學(xué)來當(dāng)作根本，設(shè)計出“節(jié)能控制體系”，這個體系不但能夠順應(yīng)機組不一樣工況的運轉(zhuǎn)需求，還能讓整個抑制經(jīng)過都能盡可能地節(jié)省能源。

2.先進(jìn)控制技術(shù)

現(xiàn)在大型發(fā)電機組推行運用滑參數(shù)運轉(zhuǎn)，它的施行就是選用節(jié)能控制體系。節(jié)能控制體系的運轉(zhuǎn)原則就是，確保在所有調(diào)整經(jīng)過當(dāng)中盡量縮減生產(chǎn)步驟的能源損耗。比如在流量調(diào)整的時候控制體系的設(shè)計通常是維持多個閥門都打開的狀態(tài)中，僅準(zhǔn)許少量閥門用來調(diào)整，盡可能的縮減節(jié)流損耗。又比如對于滑參數(shù)運轉(zhuǎn)的機組，低負(fù)荷的時候不選用關(guān)閉小汽輪機進(jìn)汽閥，而是選用減少鍋爐壓力來順應(yīng)負(fù)荷的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而克服了經(jīng)常選用的定壓運轉(zhuǎn)控制體系形成的節(jié)流損耗。

對于每個熱力設(shè)施、不管是鍋爐還是燃?xì)廨啓C，都是運用燃料燃燒經(jīng)過當(dāng)中形成的熱量來當(dāng)作能源來工作的。為了可以確保燃料燃燒，就一定要提供充足的空氣，但是又必須要防止空氣過多產(chǎn)生燃燒時候火焰溫度降低與熱量損耗增多，所以燃料流量和空氣流量一定要配合好。為了能夠設(shè)計出最好燃燒經(jīng)過的控制體系，一定要依照燃料和其燃燒體系的特征來選取參加燃燒的每個工質(zhì)的參數(shù)檢測辦法和控制方案。對于選用再循環(huán)體系的燃油電廠，因為現(xiàn)實運用的油量并不是供油管的供油流量，而一定要縮減油泵的再循環(huán)流量。

還有不能忽視燃油噴燃器霧化所運用的蒸汽流量。其應(yīng)該隨著燃燒速度依照比例進(jìn)行抑制。對于燒煤粉的鍋爐來說，煤粉流量訊號的科學(xué)選取非常關(guān)鍵，要是抑制煤的流量訊號來自磨煤機負(fù)荷，那么設(shè)計控制體系的時候，對于單元運轉(zhuǎn)的機組，一定要思考到煤流量轉(zhuǎn)變和燃燒速度的時滯，所以一定要了解磨煤機的特征要是磨煤機時滯比較短的話，可以選用流量抑制回路中加相同效用時滯單元的方式進(jìn)行補償；要是時滯比較長或者是中間粉倉式運轉(zhuǎn)的機組，那就需要抑制傳送煤粉的一次風(fēng)流量來測算煤粉流量，來確保燃燒經(jīng)過對于燃料需要的實時反應(yīng)。正如上面所說，對于燃煤電廠來說，研發(fā)風(fēng)粉管路煤粉品質(zhì)流量計，能夠簡化燃燒節(jié)能控制體系的構(gòu)造，并且對于提升運轉(zhuǎn)的牢靠性也是非常有利的。

結(jié)語

結(jié)合上面所說，控制體系的施行與完備和工質(zhì)的流量訊號檢測和控制，與被控對象的運轉(zhuǎn)特征密切相關(guān)。伴隨電子技術(shù)的進(jìn)展，流量訊號檢測技術(shù)持續(xù)提升，用微處理器當(dāng)作根本的數(shù)字控制技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中被普遍運用。發(fā)電廠檢測儀表和控制體系也會持續(xù)完善，逐漸完成發(fā)電廠最大程度的提升能源運用效率，給中國節(jié)能減排做出了非常大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]趙洪偉，范義春，王孝偉，等.優(yōu)化控制系統(tǒng)在發(fā)電廠燃?xì)忮仩t上的技術(shù)應(yīng)用[J].通用機械，2017（2）：24-26+28.endprint