火力发电厂热控可靠性与经济性的优化措施研究
摘要
关键词
火力发电厂;热控可靠性;经济性
正文
随着社会的发展,各行业对电力资源的需要不断增加,这一背景下火力发电厂建设规模不断扩大、机组容量日渐提升,引进的设备也更加先进、运行参数更为复杂,所以火力发电厂需要对热控系统运行安全性和可靠性进行监测,避免因机组运行故障带来巨大的经济损失。与此同时,火力发电厂需要加强机组设备的维护,进而助力火力发电厂的可持续发展,继续助力社会健康发展。
一、提高火力发电厂热控系统可靠性和经济性的意义
近年来,我国不断建设火力发电厂,并且规模不断扩大,在自身管理中也对热电控制系统监管更为关注。热控系统内部的环境较为复杂,在其运行期间任何故障都会对可靠性及经济性造成影响,所以为确保火力发电厂适应当前能源供应要求,需要对热控系统内部功能加以优化,加强运行管控。实践证实,提高火力发电厂热控系统的可靠性和经济性,能够显著减少故障停机时间和维护成本,确保设备的稳定运行。这不仅提高了发电效率,降低了运营成本,还能减少对环境的负面影响,实现能源的最大化利用,从而提升整体经济效益和环境保护水平[1]。
二、火力发电厂热控系统现状与存在的问题
(一)热控系统过于烦琐
火力发电厂热控系统过于烦琐的表现主要体现在操作复杂、参数调节繁多、监测指标繁杂等方面。这导致了系统运行需要高度专业技术人员的参与和管理,容易出现误操作或者设定不当导致的故障,增加了运维成本和风险。此外,由于系统复杂度高,诊断和排除故障也变得困难,影响了设备的可靠性和稳定性,加大了维护和检修的难度,不利于提高发电效率和降低运营成本[2]。
(二)设备性能差安全性较低
火力发电厂设备性能差、安全性较低的表现主要体现在以下几个方面:首先,设备老化导致运行稳定性差。火力发电厂中的锅炉、汽轮机等关键设备长期运行,容易出现磨损、腐蚀等问题,导致设备性能下降,运行不稳定,增加了事故风险。其次,缺乏完善的自动监控系统和安全保护装置。设备性能差的火力发电厂可能缺乏先进的自动监控系统和安全保护装置,无法及时监测设备运行状态和异常情况,难以及时采取措施进行调整和保护,增加了事故发生的可能性。整体来说,火力发电厂设备性能差、安全性较低会出现设备老化、运行不稳定、缺乏安全保护、维护保养不到位等问题,从而增加了火力发电厂发生安全事故的可能性,对人员和环境造成潜在的威胁[3]。
(三)设备管理意识不足
火力发电设备管理意识不足的表现主要体现在以下方面:首先,设备管理和维护工作缺乏系统性和规范性。一些火力发电厂在设备管理上缺乏科学的维护计划和操作规程,随意性大,导致设备故障频发,运行效率低下。再如设备的检查、保养和检修往往不能按照标准进行,忽视了设备的预防性维护,存在诸如漏油、漏气、润滑不良等安全隐患,增加了火灾、爆炸等事故发生的风险。其次,对设备运行状态和性能的监控不到位。设备管理意识不足的火力发电厂可能没有配备足够的监控和诊断系统,或对监控数据的分析和反馈不重视,无法及时发现设备潜在的问题和隐患,从而延误了故障的发现和处理时机。最后是缺乏对员工的培训。设备管理意识不足的火力发电厂往往忽视对操作人员和维护人员的培训,员工对设备操作规程、维护方法和安全操作标准了解不充分,可能导致操作不当或忽视维护要点,增加了设备故障和安全隐患的风险[4]。
(四)热控管理与经济利益管理脱节
首先,热控系统的优化和升级被忽视,导致能源浪费。在经济利益压力下,火力发电厂可能倾向于降低投入,以节省成本,从而忽视了对热控系统的定期优化和技术升级。这种做法虽然短期内降低了运营成本,长期来看增加了燃料消耗和运营成本,影响整体经济效益。其次,经济利益驱动下的短期决策可能忽视了设备的热控需求。一些火力发电厂在追求经济效益的过程中,可能会降低热控系统的维护频率或减少必要的调试工作,结果导致设备运行不稳定,热控效果差,从而影响发电效率和安全性,这种短期行为往往忽视了长期经济利益和设备寿命的平衡。最后是缺乏热控与经济效益的综合评估。设备管理和经济效益的决策未能进行充分的综合评估,热控系统的运行状况和经济利益之间的关系被忽略,导致经济目标和设备性能之间的脱节。这种脱节可能会导致在追求经济效益的同时,设备热控系统的效能未能得到有效提升,从而影响整体发电厂的经济效益和运营稳定性。整体来说,火力发电设备的热控管理与经济利益管理脱节主要表现为热控系统优化不足、短期决策忽视热控需求以及缺乏综合评估等问题,最终导致能源浪费、设备运行不稳定和经济效益不佳[5]。
三、如何提升火力发电厂热控系统运行可靠性和经济性
(一)引进新型火力发电设备
引进新型火力发电设备到火力发电厂的热控系统涉及多个步骤和途径,只有综合分析才能确保设备的有效集成和系统的优化。要点如下:首先是市场调研与技术评估。发电站需要进行详细的需求分析,明确引进新型设备的目标,如提高热效率、降低排放或提升自动化水平。之后对市场上的新型火力发电设备进行调研,评估其技术性能、可靠性、维护需求以及与现有系统的兼容性。其次是供应商选择与合作。选择信誉良好、技术先进的设备供应商,评估其提供的设备是否符合发电站的技术需求和安全标准。之后与供应商签订详细的合作协议,内容必须包括设备供应、安装、调试、培训及售后服务等方面。再次是系统设计与集成。根据新设备的技术规格和发电站的实际情况设计适配的热控系统,重点关注控制系统的改造和集成。与此同时,在引进新设备之前进行模拟测试和试运行,以确保设备能够顺利集成到现有热控系统中,并与其他设备和系统兼容。最后是加强安全与环境评估。在引进新设备前进行安全性评估,确保新设备符合安全标准。火力发电厂还要评估新设备对环境的影响,确保其符合环保要求,并且不会对排放和资源消耗产生负面影响[6]。
(二)消除热控元件故障
消除火力发电厂热控系统中热控元件故障的途径可以包括以下方面:首先是定期检测和维护。实施定期的热控元件检测和维护计划,比如检查和清洁温度传感器、控制阀门、热交换器等元件,以确保其正常运行。维护和检修期间要建立健全的热控元件台账,记录每个元件的安装时间、维护情况和更换周期,以便及时进行更换。其次是技术监控与预警系统。火力发电厂要引入先进的技术监控系统,实时监测热控元件的运行状况和参数变化,设置预警指标,一旦发现异常即可提前预警。之后结合智能化设备,通过数据采集和分析,实现对热控元件故障的精准诊断,提前发现潜在故障隐患。再次是备件储备和快速响应。建立完善的热控元件备件储备体系,确保有足够的备用元件供应,以便在发生故障时能够快速更换受损的元件。为了快速响应要配备专业的检修团队,或者与可靠的检修服务供应商建立合作关系。最后是持续改进和优化。火力发电厂定期组织对热控元件故障的原因进行分析,通过不断改进和优化维护措施,降低热控元件故障的发生率。再结合实际运行情况逐步更新升级热控元件,采用更可靠和耐用的新型热控设备,以提升整体热控系统的稳定性和可靠性[7]。
(三)优化设计热控系统逻辑
对于火力发电厂热控系统的优化设计,重点在于优化热控系统的逻辑结构、控制策略和集成方式。以下是一些优化设计热控系统逻辑的途径:首先是系统功能需求分析。火力发电厂对热控系统的功能需求进行全面分析,重点关注热量传输、温度控制、压力调节等方面,进而确保系统能够满足发电站的热能管理需求。其次是对现有系统评估。技术人员对控制逻辑、传感器、执行机构等方面进行评估,找出其中存在的问题和不足,为优化设计提供依据。再次是控制逻辑优化。
重新审视热控系统的控制逻辑,优化控制策略和参数设定,以提高系统的稳定性、可靠性和效率。还要使用模糊控制、PID控制、模型预测控制等先进的控制算法,进而更精准地响应热能需求变化,实现能源的高效利用。最后是设备集成优化。针对新引进或更新换代的热控设备,优化其与原有系统的集成方式,确保设备间的协同工作和信息共享。还要考虑设备之间的互联互通,提高系统的整体智能化水平,降低人为干预和操作成本。
(四)优化热控系统检修流程
优化火力发电厂热控系统的检修流程,可以从以下几个途径着手:首先是建立标准化检修流程。制定并优化标准化的检修流程和操作规程,比如检查、维护、故障排除和验收等步骤,确保检修工作的一致性和高效性。其次是引入智能化监控系统。使用智能监控系统实时跟踪设备状态,提前预警潜在故障,优化检修计划,减少突发故障的检修时间。与此同时,尽可能地自动化检修流程,通过自动化设备和系统减少人工干预,提高检修效率和准确性。再次是优化备件管理。维护充足的备件库存,并建立高效的备件采购和调度系统,确保检修过程中所需的备件能够迅速到位,减少等待时间。最后是建立反馈和改进机制。定期收集检修过程中的数据和反馈,进行分析,总结经验,持续优化检修流程,提高整体检修效果。通过这些优化途径,可以有效提高火力发电厂热控系统检修的效率和质量,减少停机时间和维护成本[8]。
(五)提高检修人员技能
火力发电厂的热控系统是确保发电厂安全、高效运行的关键系统之一,所以要定期对检修人员进行专业培训,提高其故障诊断和处理能力,确保检修工作的高效性和准确性,下面是热控系统的操作和维护途径的一般性分析:首先是操作。操作人员需要对热控系统进行定期监控和调节,以确保锅炉、蒸汽轮机和其他相关设备的温度、压力、流量等参数处于安全范围内。运行中要密切关注各个重要设备的工作状态,及时处理异常情况,保持系统稳定运行。其次是维护。要求定期检查和维护燃料供给系统,确保燃料的稳定供应和燃烧效率。还要对锅炉、换热器、蒸汽轮机等热能转换设备进行定期检修和清洁,以确保设备的热传递效率和运行安全。最后是对热控系统的软件和硬件进行定期更新和维护,以确保系统的功能完整和安全可靠。在操作和维护过程中,操作人员和维护人员需要严格按照相关规程操作,同时持续地学习和更新相关知识,以不断提高操作技能和维护水平。火力发电厂要安排相关人员接受设备操作和维护的培训,确保他们能够熟练掌握新设备的使用和维护方法,引进新设备后也要确保供应商提供必要的技术支持和服务,帮助解决可能出现的技术问题。
结束语:
综上所述,火力发电设备管理意识不足表现为设备管理和维护工作缺乏系统性,设备运行监控不到位,以及员工培训和意识提升不足等方面,最终导致设备故障率增加。因此需要引进新型火力发电设备,消除热控元件故障,优化设计热控系统逻辑,优化热控系统检修流程,提高人员技能和培训,进而提升运行效率,减少安全隐患。
参考文献:
[1]张亚杰.火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析[J].中国高新科技,2021,23(14):25-26.
[2]赵平珠.火力发电厂热工保护误动拒动原因分析及处理措施[J].当代化工研究,2021,24(05):169-170.
[3]赵伟斯.火电厂热控仪表常见故障问题分析与仪表管理[J].现代工业经济和信息化,2021,11(01):113-114+137.
[4]康乐.热控系统对火力发电机组调峰运行的性能影响分析[J].应用能源技术,2020,21(10):7-10.
[5]陈龙,许朋,任伟文.火力发电厂电气-热控一体化控制技术分析[J].品牌与标准化,2021,21(05):127-128.
[6]马建刚.大型火力发电厂热动系统的节能减排改进方法分析[J].信息系统工程,2020,14(08):110-111.
[7]郝轰宇,杨俊,田宏亮.火力发电厂电动给水泵变频节能改造[J].产业创新研究,2021,14(24):97-99.
[8]侯保成,何娅妮.火力发电厂的热控保护技术及实施要点分析[J].通信电源技术,2019,36(12):289-290.
...