基于电气自动化技术的火力发电厂节能降耗

火力发电厂作为发电体系中的主力，落实节能降耗控制是其可持续发展的核心趋势，电气自动化技术的数据分析优势以及全过程管理优势可以作为节能降耗的辅助手段。结合火力发电厂目前的自动化技术升级方向来看，在节能降耗方面产生良好效果的自动化技术如下。

一、利用电气自动化技术进行过程控制，实现节能降耗

对发电过程进行细节控制，达成节能降耗的目的，是火力发电厂落实电气自动化改革和升级的主要任务。控制的重点在于火力发电厂的锅炉燃烧系统、汽轮机系统以及水循环系统。

锅炉是火力发电厂的核心耗能设备之一，就数据统计可知，锅炉的燃烧效率每提升 1% ，能够有效降低能耗达到每千瓦时三克。根据这一原理，利用电气自动化技术控制锅炉的燃烧过程，以提升燃烧效率为目的，构建燃烧自适应系统。该系统建立在模型预测控制的基础上，通过红外测温仪以及锅炉烟气分析传感器构建多传感器网络，可以及时检测锅炉内部的温度场分布情况和烟气成分，结合煤质数据信息自动计算出最佳燃烧的参数，以此来调整二次分配比以及燃烧器角度，确保过量空气系数处于稳定状态。这种方法可以结合不同的燃烧条件调整锅炉燃烧过程参数，建立综合性的负荷＋煤量＋风量的动态响应模型。通过此技术代替传统的 Pid 控制技术，降低不完全燃烧的损失，可提高燃烧效率。

针对汽轮机控制系统进行改造和升级，打造汽轮机数字电液调节系统， 直接提升汽轮机的运行稳定性，而汽轮机的能效也会直接决定整体供电 抗燃油伺服控制技术，可以精准控制汽轮机的运行转速，达到每分 热应力在线监测模型，能够结合金属温度梯度，调整汽轮机的速率 轮机运行过程中的热损失；同时，可以对气阀进行自动化管理，采用单 阀和 序阀自动切换的方式， 能够在部分负荷时使蒸汽在喷嘴中均匀做功，降低汽轮机的热耗，达成节能目的[1]。

二、利用电气自动化技术监测设备状态，做到均衡供给

（一）电机状态监测系统

通过监测某火力发电厂的电气设备运行情况发现，电厂的风机和水泵总体容量占据了全电厂用电的 70%左右，是进行节能减排升级的重点[2]。对原有的设备监测体系进行全面优化，利用非侵入式的电流传感器以及振动传感器识别和追踪设备的运行状态，主要采集电机运行期间的三相电流不平衡度、轴承振动烈度等细节参数，与标准参数进行对比，能够识别电机转子断条和轴承磨损等不容易被检修识别到的故障，从而调整设备运行维护的方案，以确保设备能够高效地运行。除此之外，设备监测系统还可以根据设备运行的实际效率，建立评估模型。比如某火力发电厂对电机系统建立能效评估模型，检测电机运行的效率，对效率低于 85%的电机自动发出更换预警。应用该系统之后，辅助电机平均效率有所提升，同比增强 3.5% ，年节电达到470 万千瓦时。

（二）锅炉结渣监测系统

锅炉的受热面积结渣会导致该区域的热阻提升 从而影响锅炉的运行效率。在火力发电厂建立了锅炉运行过程监测体系后，还需要针对 渣监测系统便可以精准检测运行过程中存在的问题，需要在炉 及红外成像仪。检测到的数据可以和锅炉吹灰系统以及运行过程监 检测 可以避免无效吹灰导致的蒸汽浪费，也可以精准检测到结渣的实际情况，防止 自动调整吹灰时间以及吹灰顺序，达成细节控制的目的。

三、借助电气自动化技术进行系统优化，提升运行稳定性

目前的火力发电厂通常已经完成智能化升级，通过工业互联网构建监控信息系统，可精准监测发电过程中的各项细节。但是，现有的部分监测系统仅面向安全供电管理和设备运行展开，在节能减排方面还缺少针对性的系统模块，因此在原有的厂级监控信息系统中额外增加节能减排监测模块，可以进一步提升监测效果。

例如，建立覆盖火力发电全流程的实时数据库，提升数据采集的频次，额外开发能耗诊断模块以及供电耗煤实时计算模块，按照设计值以及历史最优值进行对比，确定火力发电的能耗等级。某火力发电厂根据这一逻辑，采用粒子群优化算法，对火力发电运行期间的各个系统进行参数设定，设定最优数值，能够为运行人员提供调整依据[3]。

与此同时，对厂区内部的照明系统进行升级和优化， 采用互联网技术对厂区中的灯具进行分区控制。针对光照需求较低的区域，利用光照传感器 自动调节亮度和自动启停；针对设备机房以及发电重点区域，通过调整灯具的位置， 大化 并引入智能调光装置，根据区域中的光照强度调整亮度。通过此种方式对原有的系统进行改造后，公共区域的照明能耗下降了40%，达成节能目的。

结语

电气自动化技术是目前广泛应用在各行各业的智慧化成果，能够为火力发电厂的节能减排提供技术参考。通过打造过程控制系统、设备监测系统，可以对火力发电厂的日常运行状态进行全时段的能耗监测，提升生产能效，降低日常消耗。而对原有的自动控制系统进行升级，又将进一步挖掘节能减排的潜力，为火力发电厂可持续发展提供保障。

参考文献

[1]卓能静.刍议发电厂电气设备节能降耗改造[J].通讯世界，2025，32（05）：106-108.

[2]方磊.火力发电厂几种电气节能降耗的方法研究[J].科技与创新，2023，（17）：147-149.

[3]黄一村.大型火力发电厂电气节能降耗技术分析[J].通讯世界，2024，31（12）：121-123.