绿色电厂范文（精选6篇）
绿色电厂 第1篇
1 绿色化学的相关概述
绿色化学最早在美国提出, 是一门发展中和建设中的学科, 自提出以来得到了世界各国研究人员的响应。因此绿色化学虽然是一门刚刚被提出不久的学科, 但却是一门非常具有发展潜力的学科, 尤其是在当前全球都对环境问题给予高度重视的情况下, 这种既不影响经济发展又能实现环境保护的化学学科, 自然更是备受关注。
绿色化学, 就是利用物质之间会在一定条件下产生化学反应的特点, 来消除或分解一些对人体和环境产生不利影响的物质, 包括气体、液体和固体。为此, 在对绿色化学进行研究时, 一般需要从原材料、反应条件、反应方式和最终产品等四个基本要素上进行研究分析, 目前理想中的绿色化学是要实现原子经济性, 也就是说要能够通过化学反应将污染物原材料的每个原子都进行重组结合, 从而达到零污染排放。尽管现今的绿色化学水平还很低, 但是相信在不久的未来一定可以达到理想中的原子经济性。作为一门能够彻底解决环境污染问题的学科, 绿色化学的发展和应用前景都是非常广阔的。
2 电厂化学的绿色处理措施
电厂为了确保发电机组能够安全并且经济高效的运行, 必须采用有效的化学处理方法, 目的是防止电厂热力设备发生腐蚀、结垢和积盐等严重后果。然而, 在进行化学处理过程中, 同时也会有许多废液产生。为了有效的解决此类问题, 严格执行国家的环保法规和要求, 根本的办法是采用绿色化学处理方法从源头上消除废液。就目前的技术条件和绿色化学发展水平而言, 在电厂的生产中可以实施的绿色处理技术主要有以下几方面:
2.1 锅炉给水的绿色化学处理
目前, 对于处理锅炉的给水来说, 普遍是除氧器实行热力除氧后, 再进行化学除氧操作。目前, 发电厂采用亚硫酸钠和联胺进行锅炉给水的化学除氧。采用联胺有很多优点, 不但可以很好地去除氧, 而且联胺和氧气反应后不会产生固态物质, 锅炉给水中的含盐量也不会因为二者的反应而导致增加。但采用联胺也存在一些缺点, 低温状态下, 联胺与氧气的反应速度较慢, 除此以外, 有人认为联胺可能存在致癌作用。采用亚硫酸钠也有很多优点, 操作简单并且投资的成本很低, 操作过程安全。但采用亚硫酸钠也存在一定的缺点, 在操作过程中不易控制亚硫酸钠的加入量。另外, 还会还会使锅炉水含盐量和排污量增大。针对上述这些问题, 世界各国都在抓紧研究和开发新型的除氧剂。新型除氧剂对人的健康是否会产生影响, 人们仍会存在很多顾虑, 因为毕竟没有从源头上解决问题。因此, 想要从源头上解决问题, 可以改变除氧方式, 取消化学除氧方式, 保留物理的除氧方式, 即只进行锅炉给水的热力除氧;也可以考虑改变给水处理方式, 改给水除氧处理为加氧处理, 所加氧为气态氧气或者过氧化氢, 这样就避免带来任何与环境及人身安全有关的问题, 也会从根本上解决问题, 彻底消除人们对安全的顾虑。
2.2 炉水排放的绿色化学处理
目前在我国的电厂锅炉运行中, 一般都是利用磷酸盐来对锅炉中的水体进行处理后再排放。但是这样一来, 就会造成污水排放, 给当地的水源质量产生很大影响。尤其是在污水的温度还很高的时候就将其排放在外, 不但会造成严重的水体污染, 还会浪费大量的热能, 降低电厂锅炉燃料的资源利用效率。而若能够采用绿色化学处理方法来对炉水进行处理, 则不但能够避免水资源污染, 而且还能够提高锅炉运行效率和资源利用率。要做到这一点, 首先要根据实际情况合理的管理锅炉及其相关设备, 并分析炉水处理所用添加剂的化学成分, 找出能综合其所得反应物的中和剂, 并对炉水进行处理, 以实现零排污的效果。除此之外, 可以改变处理炉水的方式, 达到锅炉零排污的目标, 即使锅炉要排污, 也不会产生环境污染等问题, 即从源头上解决了问题, 实现锅炉的节水和节能, 这也是从绿色化学处理的观点出发的。
2.3 循环冷却水处理
目前, 电厂采用缓蚀阻垢的方法处理循环冷却水, 所用的处理药剂有很多种, 包括铬系、锌系、磷系、全有机系等, 电厂用得较多的水处理药剂是磷系和全有机系。由于铬和锌为有害元素, 铬系和锌系水处理药剂的使用, 会给环境保护造成很大的影响;而磷可以为水中的微生物提供营养物质, 如果在处理循环冷却水时使用磷系和全有机系水处理药剂, 会产生很多问题, 例如会使菌藻类物质大量生长, 除此之外, 处理后的废水由于含磷而自身的排放受到一定的限制。因此, 采用缓蚀阻垢等水处理药剂处理循环冷却水, 不能达到环保的要求和标准, 从长远来看, 在处理循环水处理过程中可采用不酸化的p H调节处理。
2.4 发电机内冷水处理
在电厂的生产运行系统中, 发电机是一种最重要的生产设备, 但是在运行的过程中, 发电机的内部会产生大量的摩擦热, 若该热量不及时排出, 就会对电机产生很大的破坏影响, 导致发电机不能正常发电生产。为此电厂都会通过内冷水的方式来进行循环水降温。但是循环水却会对发电机的铜导线产生一定的腐蚀作用。为了解决这一问题, 大多数电厂选择添加MBA、BTA等缓蚀剂来避免内冷水对发电机铜线产生太大干扰。然而这种解决方法却不够绿色环保, 这是因为这些缓蚀剂多多少少都会存在一定的毒性, 其中MBT会散发出非常刺鼻的臭味, 这对于工作人员的身体健康会产生很大影响。而BTA直接就是有毒物质, 其所造成的环境污染则更为严重, 若处理不当, 极易引发人或动物中毒事故。为此, 针对发电机内冷水的处理方法也是绿色化学研究的一个重要内容。例如可以不用加入缓蚀剂来实现防腐的目的, 可以采用凝结水调节内冷水水质, 除去氧气和二氧化碳使水质保持良好来实现防腐, 这种无药的处理方式符合绿色化学处理的方向。
2.5 化学清洗钝化
在电厂的化学处理中, 对锅炉进行清洗是一项基本工作内容, 这样能够最大程度的提高锅炉运行效率, 降低锅炉中的结垢程度。在化学清洗中, 钝化是最后的一步清洗工作, 多使用亚硝酸钠来完成。然而我们都知道亚硝酸钠是一种致癌物质, 会对人体造成极大的伤害。为此, 各国也在不断的研发亚硝酸钠的替代品, 经过多次试验研究, 发现使用过氧化氢也能够对锅炉清洗进行钝化处理, 且无毒无污染, 实现了零排污的绿色化学目标。
3 结论
总之, 绿色化学在电厂的生产运行过程中有着非常大的应用价值, 能够有效的降低电厂的污染排放率, 提高电厂生产的环保效益与经济效益。虽然目前绿色化学在电厂生产中的应用水平还很低, 应用范围也相对较小, 但是相信随着绿色化学学科的发展, 绿色化学处理方法必然会在电厂化学处理中发挥更大的作用。
参考文献
[1]魏刚, 熊迎春.绿色化学与防腐蚀技术的发展方向[J].腐蚀科学与防护技术, 2001, 13 (1) .
[2]贺红武, 任青云, 刘小口.绿色化学研究进展及前景[J].农药研究与应用, 2007, 1.
电厂化学的绿色处理趋势和研究 第2篇
1 绿色化学
1.1 绿色化学的基本观点
绿色化学的概念是由美国美国化学会 (ACS) 提出, 因为它能够在充分使利用资源的前提下对环境起到巨大的保护作用, 已经提出便得到了广泛的传播和应用。它在对化学制品的处理方法上比较独特, 是用化学的技术方法对化学制品进行处理, 最终达到减少和消灭有害化学物质的目的。
1.2 绿色化学的主要特点
绿色化学在对环境的保护上具有巨大的作用, 因此它又被叫做环境友好化学, 以下是它的特点:
1.2.1它可以对资源进行较为充分的利用, 提高了对资源的使用率, 而且它与采用的原料全部为无毒无害的制品, 从根本上确保的原料的纯净性。1.2.2由于使用的是无毒无害的化学原料, 因此在化学反应时化学条件是很纯净的, 不会产生过多的废料。1.2.3为了实现最终的零排放目标, 绿色化学使用了提高利用率的做法。它会从根本上, 也就是以原子为起点, 提高对原料利用率, 这这样会将所有的原料都得到最大程度的利用, 当原料被全部使用时, 就会达到“零排放”的目标。1.2.4由于绿色化学的原料采集是使用无毒无害的, 因此他们会在无毒无害的环境下进行化学反应, 在对原料进行最大化的利用之后, 绿色化学所生产的物质也是无毒无害的, 这就实现了对环境的最大化保护。
2 我国电厂化学处理的现状及其绿色化学处理
2.1 锅炉给水处理
在对锅炉给水的问题上, 行业内普遍使用的流程是先进行热力除氧, 在热力除氧彻底完毕以后, 开始化学除氧。在化学除氧的除氧剂选择上, 目前电力企业普遍采用的是亚硫酸钠或者联氨。这两种化学制品在除氧的效果上都很好, 但是也都存在着一定的问题。亚硫酸钠在进行操作时操作流程很简单安全, 而且购买成本不高, 但是如果在操作中用量过大, 就会产生较多的废料, 致使锅炉加大了排污量。而联氨的优点是除氧后不会有固体物质, 含盐量也会保持正常水平, 因此不会对锅炉的排污造成更大的压力, 但是据某些研究表明联氨可能会有一定的致癌性, 因此安全性并没有得到证实。鉴于这些缺点, 新型除氧剂的研究正在加紧进行, 但是新型除氧剂也有很多的不确定性, 如果还是有污染性那就对环境的保护没有意义, 因此去改变除氧方式才是从根本上去解决问题。人们应该加强对于这方面的研究, 改变除氧方式和流程, 如可以使用物理除氧, 总之要在污染的源头上对污染进行治理, 保护环境和保护人们不会受到化学制品的伤害。
2.2 炉水处理
目前, 我国主要采用磷酸盐进行锅炉的炉水处理。采用磷酸盐处理锅炉的炉水就会产生排污, 如果一旦发生排污就会带来很多问题。如果排污排出的是高温废水, 必须要进行达标处理才可以排放, 否则就会带来严重的环境染污;除此之外, 排污所排出高温废水所具有的热量很大, 随着不断排污而浪费了, 而且还会浪费煤与电等能源。因此, 要严格控制和防治排污。为了有效的防治排污, 要做好设备的管理工作, 提高设备的运行效率和水平, 从而尽量减少排污量;除此之外, 可以改变处理炉水的方式, 达到锅炉零排污的目标, 即使锅炉要排污, 也不会产生环境污染等问题, 即从源头上解决了问题, 实现锅炉的节水和节能, 这也是从绿色化学处理的观点出发的。
2.3 循环冷却水处理
目前, 电厂采用缓蚀阻垢的方法处理循环冷却水, 所用的处理药剂有很多种, 包括铬系、锌系、磷系、全有机系等, 电厂用得较多的水处理药剂是磷系和全有机系。由于铬和锌为有害元素, 铬系和锌系水处理药剂的使用, 会给环境保护造成很大的影响;而磷可以为水中的微生物提供营养物质, 如果在处理循环冷却水时使用磷系和全有机系水处理药剂, 会产生很多问题, 例如会使菌藻类物质大量生长, 除此之外, 处理后的废水由于含磷而自身的排放受到一定的限制。因此, 采用缓蚀阻垢等水处理药剂处理循环冷却水, 不能达到环保的要求和标准, 从长远来看, 在处理循环水处理过程中可采用不酸化的p H调节处理。
2.4 发电机内冷水处理
目前, 很多的电厂为了抑制内冷水对发电机铜导线的腐蚀, 采用加MBT、BTA、BTA+EA等缓蚀剂的处理方法。虽然加入的缓蚀剂可以有效的抑制铜的腐蚀, 但MBT会产生臭味, 对加缓蚀剂的操作人员带来不利影响;BTA和EA都是有毒物质, 产生的影响更为严重。因此, 从环保角度和绿色化学的角度出发, 可以不用加入缓蚀剂来实现防腐的目的, 可以采用凝结水调节内冷水水质, 除去氧气和二氧化碳使水质保持良好来实现防腐, 这种无药的处理方式符合绿色化学处理的方向。
2.5 化学清洗钝化
对于化学清洗来说, 最后一个步骤是钝化操作, 一般常采用亚硝酸钠为钝化剂。但很多人认为亚硝酸盐是致癌性物质, 因此, 世界各国的研究人员一直在研究和开发其代用品, 经过很多人的不懈努力, 终于找到了一种绿色的钝化剂过氧化氢。显然过氧化氢作为钝化剂进行化学清洗是一个绿色化学处理的过程, 因为过氧化氢无毒, 分解的产物也是无毒无害的水和氧气。
结束语
在环境状况不断恶化的今天, 在保护环境上就必须从源头上抓起。电厂传统的操作方式会产生大量的化学废料, 对环境造成比较严重的破坏。因此要改变电厂的化学制品处理方式, 使绿色化学制品能够得到范围更大的使用, 让电厂的排污量得到明显改善, 最终能实现零排放的目标。这既是环境保护的要求, 也是响应我国绿色发展的理念, 更是对人类生存环境的一种保护, 我们要将绿色化学的应用深入到化学产业的每个层面, 让化学制品不再成为污染的源头。
参考文献
[1]魏刚, 熊迎春.绿色化学与防腐蚀技术的发展方向[J].腐蚀科学与防护技术, 2001, 13 (1) .
[2]周本省.工业冷却水系统中金属的腐蚀与防护[M].北京:化学工业出版社, 1993.
火电厂绿色经营绩效评价方法初探 第3篇
综合以上, 该文以火电厂绿色经营绩效为研究对象, 以循环经济理论为指导, 以可持续发展为目标, 构建出了火电厂绿色经营绩效的评价指标体系;并结合模糊数学评价和BP神经网络计算该指标体系下的量化指标;最后结合淮南市六家火力发电厂进行实BP证分析, 对其绿色经营绩效评价整合性模式进行研究。证分析, 对其绿色经营绩效评价整合性模式进行研究。
1 火电厂绿色经营绩效评价指标体系的构建
本文在指标的选取上采用频度统计法, 然后采用层次分析法对指标进行优化, 最后再用专家评测法最终确定指标。通过查阅大量相关资料并结合其他人的研究成果, 我们将经济绩效、环境绩效和社会绩效作为一级评价指标, 在此基础上又归纳出了八个二级评价指标, 分别是:原材料耗费层面、财务层面、职工层面、工艺流程层面、技术创新层面、外部环境改善层面、企业内部影响层面和社会形象层面[5]。最后从每个二级评价指标又推衍出了四个三级评价指标, 各级指标的对应关系如表1所示。
2火电厂绿色经营绩效评价的途径
本文首先采用模糊数学评价方法来计算各个指标的权重, 然后用BP神经网络模型来分析火电厂绿色经营绩效, 下面对这两种数学方法作简要介绍。
1) 模糊数学评价方法
模糊综合评价法以模糊数学理论为基础, 根据模糊变换原理和隶属度理论把定性评价转化为定量评价, 即用模糊数学中的理论对受多种因素制约的对象所做出的总体评价[4]。采用这种方法得到的评价结果不是绝对地肯定或否定, 而是以一个模糊集合来表示。其具体的评价步骤为确定评价对象的因素论域、确定评语等级论域、建立模糊关系矩阵、确定评价因素的权向量、合成模糊综合评价结果向量、对模糊综合评价结果向量进行分析。
2) BP神经网络分析方法
BP (Back Propagation) 神经网络是1986年由Rumelhart和McCelland为首的科学家小组提出, 是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络, 是目前应用最广泛的神经网络模型之一[3]。其结构如图l所示, 图中, X1, X2, ……, Xi是网络的输入向量, Y1, Y2, ……, Yi是输出向量, 每一神经元用一个节点表示。从图1中我们可以看出BP神经网络由输入层、隐层和输出层节点组成, 输入层到隐层、隐层到输出层的节点之间通过权重系数联结在一起。
BP网络的学习训练过程如下[3]:
1初始化网络, 对网络参数及各权系数进行赋值, 其中权系数应取随机数;
2输入训练样本, 计算各层的预报值, 并与真实值相比较, 得出网络的输出误差[3];
3依据误差反向传播规则, 调整隐层之间以及隐层与输入层之间的权系数;
4重复步骤2和3, 直至预测误差满足条件或训练次数达到规定次数[4]。
3火电厂绿色经营绩效评价的实证分析
本文通过走访调研, 挑选了淮南市6家火力发电厂作为示例, 通过模糊数学评价方法对上面的指标进行量化处理, 从而得如上所示表1中火电厂绿色经营绩效三级评价指标权重值为{0.026, 0.019, 0.021, 0.016, 0.037, 0.027, 0.048, 0.056, 0.024, 0.031, 0.028, 0.008, 0.033, 0.023, 0.017, 0.019, 0.034, 0.033, 0.018, 0.023, 0.021, 0.026, 0.034, 0.032, 0.022, 0.019, 0.021, 0.024, 0.009, 0.014, 0.023, 0.006}。接着用得到的权重值和表1中的指标体系计算选取的淮南市6家火力发电厂的绿色经营绩效, 在BP网络的实现方面选取了最常用的MATLAB进行编程, 计算出的数据如表2中所示即为淮南市6家火电厂绿色经营绩效综合得分及排序, 其中第一列为各个火电厂代码, 第二列用线性加权法算出的火电厂绿色经营绩效得分, 第三列为绿色经营绩效水平排序。
4 结论
从本文的评价模式可以看出, 在可持续发展的理论指导下, 火力发电厂的绿色经营绩效评价环境产生了很大的变化, 火电企业不仅仅要实现盈利, 而且要以实现经济绩效、环境绩效和社会绩效的三者共赢为最终目标。同时借助BP神经网络方法和模糊数学评价方法, 力求能客观、全面的反映火电厂生产活动中绿色经营绩效评价的途径。
火力发电厂绿色经济运行就是:以循环经济理论为指导, 以遵循环保法规要求为目标, 以先进的科技为推动力, 以环境污染问题为突破口, 强化管理手段, 增强社会责任感, 在经济发展的同时加大环境保护力度, 处理好长远与当前、全局与局部的关系, 促进火力发电厂总体效益的提高。在当今大力提倡环保的新经济时代, 火电厂绿色经济运行的地位和作用将逐渐显现出来, 这有利于提升火电企业的核心竞争力, 同时成为增强企业创新和发展能力的有效方式和手段。淮南是以煤炭为主的能源城市, 依托丰富的煤炭资源, 大型的火力发电厂在我市就有平圩电厂、洛河电厂和田家庵发电厂三家, 因此, 秉承服务地方经济的宗旨对火电厂进行绿色经营绩效评价具有十分重要的意义。
参考文献
[1]高英仪.模糊数学原理及应用[M].广州:华南理工大学出版社, 2006.
[2]郝中华.BP神经网络的非线性思想[J].洛阳师范学院学报, 2008, 3 (4) .
[3]百度文库《神经网络》2012.10
[4]百度文库《神经模糊与软计算》2012.12.
绿色电力的电厂自动化控制探析 第4篇
1 实现绿色电力的电厂自动化控制是电力生产的必然趋势
为了满足社会各方面的需要，电力作为重要的能源供应，对其生产的各项要求更加严格。电厂的生存和发展除了普通的电力能源供应之外，还要对电能生产的能耗量、发电工作的效率负责。在提供能源的同时，更要注重降低排放量，做到真正意义上的节能减排，以保护生态环境的平衡和良性发展。电厂的电力生产不仅要实现安全、平稳、持续的良好运行，还要积极进行技术革新，以建立符合社会发展需要的自动化、一体化、数字化控制的现代化绿色电厂。绿色电力的电厂自动化控制是电厂建立和发展的重要部分，也是电厂经济向前发展、实现持续运行的重要条件。在电厂实现自动化控制，能够使电厂的发电效率得以提高，而且对能源的消耗也大大节省，从而使整个电厂的经济效益得到大幅度的提升。在实际工作中，对于不同电厂生产运行的不同经济目标，根据不同的区域功能和等级差异进行各自对应的特性曲线图的绘制，对重要的参变量进行表示。将实际工作中的各个工作点在图上进行实时的动态显示，控制人员根据特性曲线图的信息选择最优的方法进行参变量的控制和调整，以使工作点在最佳的区域范围和数值范围内得到稳定的控制。实现绿色电力的电厂自动化控制可以大大减少人力工作的压力和劳动强度，实现自动化的有效、安全、准确的现代化电力生产模式，大大提高电力生产效率的同时减少能源的消耗。
2 电厂自动化控制系统的重点要求
电厂自动化控制系统的建立和发展，需要在系统的各个侧重点满足考核的要求：
1)要符合自身具有自动化水平和经济要求。不同的电厂在生产规模、生产设备、运行环境、和自动化技术水平等各个方面都有所差异，因此，对其具有的自动化水平和经济指数的要求也有所不同。各个电厂要从自己的生产实际出发，选择适合自己的特点和水平的自动化系统，综合考虑各方面因素，包括与原有设备是否兼容等问题;
2)硬件的配置要求。在自动化系统的硬件配置方面不能单一的追求高配置，各电厂要根据自身情况的需要对硬件的等级和数量进行合理的配置，以实现自动化控制系统性能的充分发挥;
3)自动化控制区域的划分。电厂要根据所需要控制的功能区域配置进行自动化控制区域的划分，主要控制区域过多，会给数据的传输增加压力，直接影响自动化控制的运行速度和工作质量，因此，尽量将控制区域数量减少，也保证自动化系统充分的发挥控制作用;
4)要求具有较高的抗干扰能力。自动化控制系统能否正确发挥控制作用，和控制信号的准确获得有直接的关系。因此在进行自动化控制系统的安装时要对其使用的半导体器件进行严格的质量控制和制造工艺要求，以确保外部干扰对信号精度的影响，从而保证自动化控制的准确性。
2 绿色电力的电厂自动化控制系统的建立
2.1 集散控制系统
此系统是一个建立在网络通信条件下，对过程的控制级和监控级组成的计算机控制系统。此系统作为计算机技术、通信技术、控制技术和显示技术相结合的技术整体，具有控制分散、操作集中、管理分级、组态方便等特点。此系统为分层结构，具有很好的灵活性，能够根据工作的需要，通过网络连接的方式，同高性能的计算机设备联合协作，实现更加优化的集中管理。其缺点在于：如果系统规模增大，会使信号传输发生堵塞，从而影响系统安全、稳定、可靠的运行，而且其信号的准确度不高，较容易受到外在因素的干扰。
2.2 可编程控制器
可编程控制器作为数控系统，对用可编程存储器储存的设计指令能够实行面向操作。因为其表达式采用继电器逻辑梯形图，所以操作者可以很容易的对其进行掌握和操作。另外，可编程控制具有很强的抗干扰性，其采用的模块结构可以根据不同的自动化控制对象进行合适的组合调整和扩展。
2.3 总线控制系统
在现在总线的控制方面使用双向传输信号，这样即使有大量的数据和信息传输也不会对其造成通讯的阻碍。工作现场信息数据是的实时提供，可以为电厂的管理决策提供可参照的依据。现在总线控制系统的优点在于在设计和电缆的使用上都达到简化，减少了成本的投入。在安装和调试运行的过程中易于操作和维护，同时可因实际的需要进行扩展，不仅节约成本，而且工作效果高，具有良好的经济效益，具有明显的优越性。
2.4 工艺以太网技术
工艺以太网作为改造后的新的工业应用环境，对通信和传输方面进行了确定性的改进，同时还具有控制应用功能。工业以太网使确定性和实时性问题得到了良好的解决，不仅结构简单，节约成本，而且安装和使用非常简单，传送速度高，兼容性好，是现今电厂自动化控制平台的首选。
3 结论
绿色电力符合现在能用发展的需要，在进行绿色电力的电池自动化控制建立过程中，要根据电厂自身的特点和需要选择合适的系统配置和控制技术的应用。对于监控模式的选择以符合电厂的实际情况为基础，选择最适合自身需要的控制系统，使电厂的自动化控制充分的发挥作用。
参考文献
[1]许立昌.关于绿色电力的电厂自动化控制[J].电力自动化设备, 2011, 10 (27) .
绿色照明在发电厂的推广和应用 第5篇
绿色照明是指通过科学的照明设计, 采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品 (电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材及调光控制设备、控光器件) , 改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量同时, 节约能源。
目前, 我国电厂2/3为火力发电, 主要能源为燃煤, 而照明用电大体占总发电量10%~12%。如果照明用电节约三分之一, 则可节电1.00×1011k W·h。经专家测算, 1996年~2004年, 中国绿色照明工程累计节电450×108t, 相当于9×106k W的装机规模, 削减大量电网峰荷, 相当于减少二氧化碳排放13×106t。由此可见, 绿色照明仍然是我国节能节电工作的重点。
2 国内电厂照明设计存在的一些问题
根据在一些电厂实地考察和调查的情况, 电厂照明存在下面一些现象:
1) 照明电器产品效率低、寿命短、安全和性能不稳定
高效率、长寿命的电光源在以往的电厂设计中早已开始采用, 但仍有电厂采用光效较低、寿命较短的高压汞灯;荧光灯虽早已在电厂内各种建筑中应用, 但同时也应看到一些不足, 仍有电厂采用T12粗管荧光灯, 在走廊, 楼梯间等普通场所仍能见到使用白炽灯作为光源, 不少电厂虽然也开始重视发展和应用高效灯具及光源, 但其配套的电器附件, 特别是先进节能型的镇流器等产品还得不到应有的重视, 许多高强气体放电灯和荧光灯仍然配套旧式功耗大的电感镇流器。
(2) 照明设计不合理
在较长的照明线路中没有采用三相四线制, 导致线损过大, 电压降低, 使灯具光源功率下降, 光通量减少进而使照度降低;厂区道路照明没有采用分区供电, 而采用了集中供电;部分电厂的户外和楼梯照明控制采用光控的方式, 虽然采用光控开关可以在白天起到一定的节能效果, 但在深夜时, 有些无人场所的灯常明也会造成电能的浪费;厂房内所选灯具的配光曲线与被照环境不适合, 使被照面的照度极不均匀, 导致照度过于集中或分散;不少电厂的集控室照明设计方案眩光现象比较严重, 灯具错误地设计在干扰区内, 导致照明施工后常常需要返工, 大大浪费了人力物力。
3 发电厂绿色照明的技术分析
3.1 发电厂照明产品的选用
3.1.1 采用高效率、长寿命的电光源
1) 优先选用高压钠灯和金属卤化物灯
现在国内常用的电光源有白炽灯、荧光灯、水银灯、金属卤化物灯、高压钠灯等。高压钠灯分辨率高, 透雾性强, 光色柔和, 而且光效最高, 寿命最长, 其发光效率在现有的光源中是最高的, 是自镇高压汞灯的5倍, 是白炽灯的7倍, 平均使用寿命在10 000h以上, 由于显色性不佳, 因此是光色和显色性要求不高的场所的首选光源, 适用于电厂煤场、码头、厂区道路以及户外平台, 楼梯照明等场所。金属卤化物灯光效高, 发光效率在75 lm/W~105lm/W之间, 是自振型高压汞灯的4倍, 白炽灯的6倍;寿命长, 平均使用寿命在8 000h以上, 光色好, 显色指数为80, 发出的光线接近于日光色, 是光色和显色指数要求较高的仪表装配车间、汽机房以及高大的辅助车间等场所的理想光源。高压汞灯光效较低, 寿命较短, 并且在使用和制造过程中容易造成环境污染, 建议在发电厂中不再使用。
2) 优先选用36W细管荧光灯
36Wφ26mm (即T8管径) 细管荧光灯是国际上公认的标准管型。与T12 (40Wφ38mm) 粗管荧光灯相比, 具有以下优点:节省电能10%, 寿命延长60%, 光效提高10.3%, 减少材料消耗30%;能与粗管营光灯互换 (T8的36W荧光灯与T12的40W荧光灯长度相同, 鎮流器也不必换) ;由于灯管变细, 在灯具内控光容易, 灯具效率可提高, 三基色T8细管荧光灯, 其光通量比普通型增加30%;36W达3 200 lm, 额定寿命为9 000 h, 节能效果更为明显。无论是光效还是寿命, T8灯管都大大优于T12灯管, 因此, T8灯管是发电厂中各类控制室和电子设备间的主要光源, 而T12灯管则完全淘汰, 如经济等条件许可, 还应尽可能选用更先进节能的T5 (14Wφ16mm) 灯管作为光源, 所以, 在发电厂的辅助建筑物里采用细管荧光灯。
3) 用节能灯代替白炽灯
紧凑型荧光灯又称单端荧光灯, 简称节能灯。节能灯光色好, 显色性强;光效高是白炽灯的5倍~7倍;寿命长是白炽灯的5倍, 平均使用寿命在5000h以上, 在低电压情况下能启动照明, 并能达到正常电压亮度, 而且无噪声和光线闪烁。节能灯的镇流方式为电子式并与灯管组成一体, 螺旋式灯头与白炽灯一样, 使用上也非常方便, 所以在发电厂的过道走廊、楼梯间、洗手间、输煤系统、煤仓层、灰库等场所应大量使用。白炽灯是热辐射光源, 不到5%的电能用来发光, 即其余95%的电能都转化为热能浪费掉, 因而光效很低, 寿命很短, 只是在电厂直流系统供电的事故照明里, 使用其他能瞬时可靠点燃的光源技术经济不合理时, 才继续使用, 而在其它普通的环境和场所, 则应停止使用。
3.1.2 采用高效节能照明灯具
灯具的作用首先是提高光源所发出光线的利用率, 把光源的光能分配到需要的地方, 并能防止光源引起的眩光以及保证光源不受外力、潮湿及有害气体的影响。根据需要选用配光合理、反射效率高、耐久性好的反射式灯具。从安装在照明灯具中的光源辐射出的光并没有全部有效地作为照明光照射在被照射物体上, 而是一部分被灯具的反射板及透光性板吸收, 一部分射到了棚顶和墙上吸收, 剩下的为给予工作面的照明光, 入射到工作面的光通量与发出的全部光通量的比率即是照明率。
绿色照明要求的高效优质照明灯具的效率应满足以下推荐值 (见表1、表2) 。
因此对于没有防护要求的较清洁的场所, 如生产办公类和生活类的辅助建筑物应选用高效格栅灯具;对于有防护要求的场所如锅炉房、锅炉本体、输煤系统、煤仓层、灰库应采用透光性能好和反射率高的三防灯, 以保证有较高的效率;同时, 还应使所选灯具的配光曲线与被照环境相适应, 使被照面的照度均匀, 避免照度过于集中或分散。
3.1.3 采用节能的灯用电器附件
为了保证不同类型电光源在电网电压下正常可靠工作而配置的电器元件统称为灯用电器附件。常用的灯用电器附件有:镇流器、启辉器、触发器及电容器。
镇流器的能耗一般占到整个灯具能耗的20%~30%, 因此发电厂应着重考虑镇流器的选用。传统电感镇流器具有可靠性高、价格低廉、寿命长 (10a以上) 的优点, 但其体积大、重量重、自身功耗大、有噪音、灯有频闪的缺点也很明显。而电子镇流器除在自身功效, 光效比方面占有明显优势外, 其余方面大多不如节能电感镇流器。以平均每天工作6h计, 节能型电感镇流器约两年多就会以节约的电费来收回初次安装比普通电感镇流器多付出的成本, 而电子镇流器大部分无法在其有效的使用寿命期内收回初次安装所付出的成本。就目前而言, 在一体化节能灯、单端小功率荧光灯领域 (功率≤25W) , 由于对它们的谐波要求、异常保护功能以及预热要求均较低, 电子镇流器占有较明显的优势, 因而得到广泛发展和应用。25W以上到65W管形荧光灯领域内, 是电感镇流器和电子镇流器并存的领域, 但综合评定仍是节能型电感镇流器具有较优异的性能价格比, 并且功率越大这一优势越明显。在高强度气体放电灯领域, 节能型电感镇流器的功耗已基本等同于电子镇流器。通过比较, 发电厂照明设计应该在功率≥25W时使用节能型的电感镇流器, 而在功率≤25W时使用电子镇流器代替传统的电感镇流器。
3.2 照明设计的改进措施
照明设计不但包括选择光源、灯具和附件, 还包括了照度、照明方式和开关设置, 因此, 照明设计的优劣对照明节能起着决定的作用。电厂照明设计的节能通常有以下几个方面值得注意:
3.2.1 确定合适的照度
照度水平主要包括照度标准、照度均匀度和空间照度等内容。在确定工程照度标准时应综合考虑视觉功效、舒适的视觉环境、技术经济和节能等因素。《发电厂和变电所的照明设计技术规定》 (DLGJ56-1995) 里推荐的照度值, 因该规定制定时间较长, 部分与现在照明要求有差异, 电厂普遍反映偏低, 因此作了适当修改。
电厂主要场所的推荐照度如下:
汽机房除运转层外各层100 lx.汽机房运转层300 lx.
锅炉房及本体各层100 lx.控制室400 lx.
继电器室及配电室150 lx.厂区道路照明5 lx.
对于发电厂集中控制室来说, 在控制屏前部分, 为使表盘垂直面上的照度与水平照度接近, 弧形光带采用栅格倾斜装设的灯具;为了形成良好的舒适的照明环境, 减轻视觉疲劳, 工作面的照度应该保持在一定的均匀度内, 发电厂按室内大于0.7考虑;根据《电力工程电气设计手册》中的有关要求, 控制室发光带的间距约3.5m, 发光带至墙边距离约1.1m, 这种布置整个控制室照度变化平缓, 室内亮度比低;在集控室设置调光开关, 通过控制荧光灯的光输出量来达到调节照度的目的。
3.2.2 限制眩光, 提高照明舒适度
眩光是指在视野内由于亮度分布或范围不适宜, 在空间或时间上存在着极端的亮度对比, 引起不舒适和降低目标可见度的视觉状况。
在厂房照明设计中重点要解决的是直接眩光。发电厂中解决直接眩光的办法首先考虑采用的块板灯的遮光角为24°, 能够满足限制直接眩光的要求;另外块板灯的悬挂高度可定为5.5m~6m, 也能满足限制直接眩光的要求。
3.2.3 合理的配线、减少配电线路的损耗
根据《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》第9.0.5条“大面积使用气体放电灯的场所, 宜装设补偿电容器, 功率因数不应低于0.85”的规定, 可考虑在电子镇流器中加入电容补偿功能, 将使线损减少, 在配线时应根据计算合理的选择导线截面。
优化配电方式, 把单相改为三相四线供电, 线损可以比原来下降75%~80%, 在较长的照明线路中采用三相四线, 例如道路及输煤栈桥等照明回路;另外工厂昼夜电压变化幅度常在5%~12%, 午夜后, 线路电压高于额定值3%~5%, 此时运行的照明灯功率常超过额定值10%, 高电压不仅浪费了电能, 而且明显缩短了灯泡的使用寿命。为消除这种现象可采用限压措施, 限压措施有两种, 一种利用电抗器限压, 电抗器的电抗值应由午夜线路电压, 限制目标电压, 电抗器的接入或退出可人工控制, 也可利用石英定时开关钟或其他定时器控制;另一种限压措施是利用晶闸管控制。晶闸管的触发电路可由定时器控制, 也可用电压比较信号控制。
3.2.4 合理的照明控制方式
采用合理的照明控制方式是实现节能的重要手段, 主要考虑了以下几点:
1) 采用智能灯光控制器, 通过节能控制模块和能量优化算法, 使灯具工作在最佳状态。并且系统采集相关的电流、电压、风机和开关状态等数据, 不断与远程计算机网络进行信息交换, 以便及时地发现故障及报警处理。同时根据实际需要, 可通过远程监控网络、现场控制台控制设置智能灯光控制器。
2) 采用照明开关集中控制与就地控制相结合的方式, 室内开关的数量和位置要适当, 以便根据需要开灯或关灯, 从而达到节能的目的
3) 锅炉本体、道路等场所的户外照明应采用同步降低光通量的方法, 它是在灯具线路中加入控制模块, 当户外照明的闲时将所有光源的光通量减小到相同的水平, 既保证了照明的功能性又达到节能的目的, 而且照明指标非常好。
4) 在走廊和楼梯间采用声控、光控或复合型的控制。
3.2.5 照明系统的安全性
安全的照明系统包括两个方面:一方面指照明系统自身设备器材的安全性, 另一方面指相对于正常照明的事故照明系统。为保证照明系统自身设备器材的安全性应采取以下措施:
1) 为了保护人身安全, 灯具所有带电部分必须采用绝缘材料等加以隔离。
2) 按每回导线核实的计算电流来选择导线截面, 对于锅炉本体等高温场所采用耐热导线。
3) 所有插座回路均按单相三线配线 (带保护线) , 分支回路导线截面最小为4mm2。
事故照明系统除按照《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》中要求设置的外, 将重点考虑为满足消防要求如何布置应急灯。除交流事故照明外, 应在楼梯间及经常有人活动的场所设立带蓄电池的应急灯, 在各出入口和主要通道设置事故标志等, 以便在事故时方便地引导人员疏散逃离。
4 照明系统改造的经济比较
实现绿色照明对电厂的经济效益和保护环境有着重要的意义, 这里通过各种光源经济效益为例, 将新一代的节能高效光源和老一代的光源做了比较, 如表3所示。
通过上述数值的比较, 在发光效率相同的条件下, 新型高效光源节能效果比较明显, 在初期阶段的投入虽然较多, 但一般会在一年内便可以收回投资, 收回投资成本后, 就可以享受这些新型高效光源带来的经济效益。
5 结论
通过以上绿色照明在发电厂中应用的技术分析和经济比较, 对发电厂推广应用绿色照明起着参考和借鉴作用。发电厂绿色照明不但能降低厂用电率, 节约能源, 改善照明环境和质量, 减少环境污染, 还能美化厂容厂貌, 同时给电厂带来可观的经济效益。
摘要：从技术上分析绿色照明在发电厂的应用, 提出了照明设计的改进方案。通过技术经济比较, 提供了科学合理的建设方案, 采用高光效灯具, 合理的配线减少线路损耗, 适当的照明控制方式以达到绿色照明的效果。
关键词：绿色照明,光源,应用
参考文献
绿色电厂 第6篇
1 绿色电厂自动化控制的意义
绿色电厂自动化控制就是利用计算机技术、网络技术、机电一体化技术实现对电厂生产的自动化控制。自动化控制系统在绿色电厂中的应用具有十分重要的意义, 具体表现在以下几个方面: (1) 自动化控制系统采用网络信息化平台, 为电厂生产提供了系统化、多元化的管理工具。应用自动化控制系统简化了硬件系统, 合理的优化配置系统结构, 提升了软件系统的运行效率, 提高了系统的维护效果和响应速度。 (2) 在绿色电厂自动化系统硬件组态环节中, 要坚持“灵活搭配”的原则, 针对不同类型、规模的电厂合理搭配。在自动化组件单元的控制方面, 可以采用三层 (监控网、设备控制层、电厂控制层) 结构, 也能采用双层 (电厂控制层、现场控制层) 结构。在软件组态环节, 为了使自动化控制系统能够适应不同电厂的控制需求, 应该建立统一的软件模块, 并采取相应的措施调节和控制。一般来说, 软件调节模块、函数模块等都可以采用C语言进行汇编, 以此提升自动化控制系统的性能。 (3) 对电厂每个控制站的自动化控制, 都应本着“协调平衡”的原则, 注重对数据的广泛采集, 对开环与闭环的合理控制和顺序强化等。在工程设计和组态环节中, 应依据科学的自动化控制理念, 按照电厂现有的工艺特点进行分级别、分层次的自动化控制, 使电厂在优化的模块结构下能够适应各类复杂运行方式的不同需求。
2 自动化控制系统的应用
绿色电厂自动化控制系统主要包括DCS与PLC控制系统、FCS控制系统和工业以太网技术等。
2.1 DCS与PLC控制系统
DCS控制系统集合了计算机技术、通信技术、CRT技术和控制技术。该系统的核心为微处理器, 集中监视数据通道中各个信息点的信息, 属于数字化模拟混合系统, 具有较高的可靠性, 通过人机互交结构实现了对监控目标的有效监控。同时, 这种控制系统具有易操作、易开发和编程简单等优点, 所以, 它被广泛应用于电厂管理系统中。PLC控制系统就是可编程控制系统, 通过可编程存储器, 经过一系列的逻辑运算、顺序运算、技术运算等完成指令任务, 并通过模拟或数字模式输出和输入, 科学控制各类生产、机械过程。但是, 由于这两个系统都是根据自身软件、硬件特点形成的产品, 加上市场保护对其的封锁, 两者之间很难实现互联和共享, 所以, 在绿色电厂自动化系统中的应用就很难满足其对信息化的需求。另外, 在现场信号检测过程中存在瓶颈, 会导致信号堵塞, 严重影响系统运行的安全性和稳定性。
2.2 FCS控制系统
现场总线控制系统 (FCS) 是在上述两种系统技术的基础上应运而生的, 它弥补了传统自动化控制模式的缺陷, 体现了控制系统安全、可靠、分布、开放等优点。该控制系统采用双向一对多的传输模式, 保证了数据信号传输的安全性和可靠性, 使电厂的相关设备始终处在监控状态, 并且能够根据自己的实际需要灵活选择用户端。同样, 该控制系统也存在一定的局限性, 包括通讯速度慢、设备成本高、通讯协议不够统一等。
2.3 工业以太网技术
工业以太网技术就是在传统以太网的基础上, 根据工业环境而改造的技术形式。通过对系统通信技术、传输确定性等方面的改进, 增加了相应的应用控制, 有效地解决了自动化控制系统的交换问题、冗余结构改进问题、实时性问题和信息优先级问题等, 提高了系统的通讯速度。该技术在电厂自动化控制性系统中的应用是根据电厂生产环境、供电需求等因素, 通过对相关元件的升级和结构的改进等, 实现了电厂自动化控制。这种技术具有成本低、安装简单、结构移动、通讯速度快、兼容性强、集成便易、冗余能力强和资源丰富等优点, 适用于各种网络协议。相对于上述几种控制系统而言, 工业以太网技术具有明显的优势。
3 电厂自动化控制系统实施重点
建立电厂自动化控制系统时, 各方面都应该满足考核要求, 具体有以下几点: (1) 根据电厂自动化水平和电厂发展经济指数等, 从实际情况出发, 选择最适合自身发展的自动化控制系统。同时, 要综合分析系统的兼容性等问题。 (2) 选择电厂自动化控制系统的硬件配置时, 不能过度追求高配置, 还需要结合自身的发展需要、硬件数量、设备情况等, 合理选择配置参数, 充分发挥自动化系统的性能。 (3) 在建立自动化控制系统的过程中, 要满足其抗干扰性的要求, 严格控制系统的安装质量, 严格把控半导体器的制造工艺、质量和消除器对信号的干扰, 保证自动化控制系统具有较高的准确性。 (4) 绿色电厂需要根据自动化控制系统的功能, 正确划分自动化控制区域, 保证控制区域数量的适量性。如果控制区域太多, 会对数据传输造成影响, 影响自动化控制系统的运行质量和效率。
4 结束语
绿色电力是我国节能环保发展理念的真实体现。在绿色电厂中的应用自动化控制系统, 需要根据电厂自身的发展特点和实际需求, 合理选择系统配置, 并应用科学的控制技术。要根据电厂的实际情况选择合理的监控模式, 只有这样才能充分发挥电厂自动化控制的作用。
摘要：在绿色电厂中应用自动化控制系统, 不仅提高了电厂运行的质量和效率, 还在很大程度上促进了绿色电厂的发展。分析了绿色电厂自动化控制系统的应用意义, 阐述了自动化控制系统在绿色电厂中的具体应用, 并探讨了绿色电厂自动化控制系统的发展前景, 以期为相关人员提供参考。
关键词：绿色电力,电厂自动化控制系统,能源,节能环保
参考文献
[1]崔少云.自动化控制系统在绿色电厂中的应用探究[J].自动化技术, 2012, 26 (7) :124-125.
[2]常亮.绿色电力的电厂自动化控制探析[J].科技传播, 2013, 36 (14) :105-106.