自動(dòng)化技術(shù)在火力電廠(chǎng)生產(chǎn)中的創(chuàng)新與應(yīng)用

單文禮

(遼寧沈煤紅陽(yáng)熱電有限公司，遼寧 遼陽(yáng) 111302)

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自動(dòng)化技術(shù)在火力電廠(chǎng)生產(chǎn)中的創(chuàng)新與應(yīng)用

單文禮

(遼寧沈煤紅陽(yáng)熱電有限公司，遼寧 遼陽(yáng) 111302)

以火力電廠(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際為平臺(tái)，展開(kāi)了自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的研討，提出火力電廠(chǎng)必須加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，在分析自動(dòng)化技術(shù)在火力電廠(chǎng)生產(chǎn)中的作用、功能和價(jià)值的基礎(chǔ)上，提出實(shí)現(xiàn)火力電廠(chǎng)自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)火力電廠(chǎng)生產(chǎn)一體化，優(yōu)化火力電廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新火力電廠(chǎng)安全運(yùn)行體系等建議，希望對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新有所幫助。

自動(dòng)化技術(shù)；火力電廠(chǎng)；自動(dòng)化控制；一體化；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；安全體系

電力生產(chǎn)需要自動(dòng)化系統(tǒng)和智能化網(wǎng)絡(luò)，要立足于火力電廠(chǎng)的生產(chǎn)、管理和系統(tǒng)特點(diǎn)，以自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用為契機(jī)，建立自動(dòng)化技術(shù)的骨干體系和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，充分利用自動(dòng)化技術(shù)在結(jié)構(gòu)、信息、系統(tǒng)和功能上的優(yōu)勢(shì)，加速智能火力電廠(chǎng)的建設(shè)進(jìn)程，有效提升火力電廠(chǎng)的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的配置作用、效率功能和成本優(yōu)勢(shì)，形成火力電廠(chǎng)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新的策略和方法，有效提高火力電廠(chǎng)的經(jīng)營(yíng)、管理水平。

1 自動(dòng)化技術(shù)的作用和功能

1.1 自動(dòng)化技術(shù)的配置作用

火力發(fā)電廠(chǎng)中的資源利用與配置情況會(huì)影響火力發(fā)電效率，如果電廠(chǎng)的發(fā)電技術(shù)比較落后，就無(wú)法充分利用電力設(shè)備與發(fā)電原材料，浪費(fèi)人力、物力，也無(wú)法及時(shí)維修故障設(shè)備，這樣都會(huì)影響火力發(fā)電的發(fā)展。在火力發(fā)電中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以充分利用各種發(fā)電資源，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并維修故障設(shè)備，從而更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)備維護(hù)與修理。此外，電氣自動(dòng)化技術(shù)還能實(shí)現(xiàn)人機(jī)操作模式，使發(fā)電資源發(fā)揮最大效能。

1.2 自動(dòng)化技術(shù)的效率功能

從社會(huì)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)實(shí)際需求來(lái)看，生產(chǎn)和生活的電力需求會(huì)呈指數(shù)形增長(zhǎng)，無(wú)論是電力數(shù)量還是質(zhì)量，都需要不斷提升滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，而大量興建電站或電廠(chǎng)顯然不具有客觀(guān)可行性，因此，必須在電廠(chǎng)生產(chǎn)效率和質(zhì)量上下功夫。自動(dòng)化技術(shù)可以?xún)?yōu)化火力電廠(chǎng)的生產(chǎn)效率，通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備、精密儀器、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)火力電廠(chǎng)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)質(zhì)量與數(shù)量的大幅度提升，不但可以有效提升火力電廠(chǎng)生產(chǎn)效率，還可以確保滿(mǎn)足電力供應(yīng)需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)效率目標(biāo)，解決電力市場(chǎng)日益增長(zhǎng)的各類(lèi)需求，實(shí)現(xiàn)火力電廠(chǎng)、電力生產(chǎn)、電力需要、社會(huì)建設(shè)等多方面共贏。

1.3 自動(dòng)化技術(shù)的成本優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)化技術(shù)可有效覆蓋火力電廠(chǎng)各主要生產(chǎn)過(guò)程和基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，可全面控制燃料的燃燒效率、機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)、電力生產(chǎn)的效果?；鹆﹄姀S(chǎng)可以通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用降低發(fā)電成本，提高石油與煤等主要燃料的燃燒效率，降低火力電廠(chǎng)生產(chǎn)的能耗水平，提升火力電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)和成本上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)可以調(diào)節(jié)火力電廠(chǎng)中機(jī)組、鍋爐、汽輪機(jī)三者之間的運(yùn)行關(guān)系，使運(yùn)行狀態(tài)更加合理，彼此之間的協(xié)作更加順暢，避免空轉(zhuǎn)、停機(jī)、檢修等問(wèn)題，防止電力生產(chǎn)中消耗增加。此外，自動(dòng)化技術(shù)還可以降低火力電廠(chǎng)生產(chǎn)和管理成本，通過(guò)自動(dòng)化的生產(chǎn)、控制、防護(hù)和管理，可有效提高電力生產(chǎn)效能，提高火力電廠(chǎng)生產(chǎn)效果，提升火電的投入與產(chǎn)出比，進(jìn)而提升投資效益，降低不必要的損失和浪費(fèi)。

2 應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的策略和方法

2.1 實(shí)現(xiàn)火力電廠(chǎng)的自動(dòng)化控制

當(dāng)前火力電廠(chǎng)應(yīng)將自動(dòng)化控制的模式、體系、組織建設(shè)列為主要任務(wù)，以DCS系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)作基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)火力電廠(chǎng)各項(xiàng)活動(dòng)、各個(gè)體系的功能控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組、鍋爐的全面參數(shù)監(jiān)控。在迅速獲得火電生產(chǎn)各項(xiàng)信息和參數(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)火力電廠(chǎng)生產(chǎn)安全性、可靠性的有效提升?；鹆﹄姀S(chǎng)要利用ECS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，與自有的DCS系統(tǒng)加以互聯(lián)整合，進(jìn)一步擴(kuò)大DCS系統(tǒng)的控制范圍，提升DCS控制的自動(dòng)化水平，使其能夠更好地實(shí)現(xiàn)火力電廠(chǎng)電氣與功能設(shè)備的全過(guò)程、全范圍控制，建立起火力電廠(chǎng)自動(dòng)化運(yùn)行、自動(dòng)化控制和自動(dòng)化管理的新模式。

2.2 實(shí)現(xiàn)火力電廠(chǎng)生產(chǎn)一體化

自動(dòng)化技術(shù)可以調(diào)整火力電廠(chǎng)電力機(jī)組、鍋爐、汽輪機(jī)三者之間的關(guān)系，深度挖掘每個(gè)單元機(jī)組的生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的最優(yōu)化運(yùn)行，在有效提升自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平的同時(shí)，控制火力電廠(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)的造價(jià)和成本，既方便火力電廠(chǎng)對(duì)電力生產(chǎn)的掌控，又有利于火力電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。一體化的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)要依靠自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用，要以DCI技術(shù)體系為核心，建立起電力生產(chǎn)系統(tǒng)控制和全面管理的平臺(tái)，及時(shí)收集機(jī)組運(yùn)行的參數(shù)和信息，準(zhǔn)確分析電力生產(chǎn)的狀態(tài)和情況，做到對(duì)機(jī)組、鍋爐、汽輪機(jī)運(yùn)行狀況的全面把握，在提高火電廠(chǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性的同時(shí)，簡(jiǎn)化監(jiān)控體系和結(jié)構(gòu)，降低管理和控制難度，提高火力電廠(chǎng)生產(chǎn)、管理等各項(xiàng)工作的效率。自動(dòng)化技術(shù)還必須重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)一體化的系統(tǒng)整合，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組、鍋爐、汽輪機(jī)等各單元和各系統(tǒng)的潛能挖掘。通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)間關(guān)系、簡(jiǎn)化控制體系、降低管理難度，實(shí)現(xiàn)火力電廠(chǎng)各要素的高效率運(yùn)行，激發(fā)潛在的生產(chǎn)、管理能力，使火力電廠(chǎng)的生產(chǎn)與管理工作做到有序、高效、集約發(fā)展。

2.3 優(yōu)化火力電廠(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與火力電廠(chǎng)生產(chǎn)、控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)形式和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有著直接的聯(lián)系，要以自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用和電力生產(chǎn)的實(shí)際為前提，不斷優(yōu)化構(gòu)建火力電廠(chǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以全面攝取、存儲(chǔ)、加工和利用火力電廠(chǎng)的生產(chǎn)信息和運(yùn)行參數(shù)，進(jìn)而為管理、控制、決策人員制定火力電廠(chǎng)運(yùn)行方式、策略和要點(diǎn)提供參考。從微觀(guān)上看，自動(dòng)化技術(shù)要依靠通信網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控系統(tǒng)和動(dòng)作單元來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)火力電廠(chǎng)的調(diào)節(jié)和控制，因此要以提高電力生產(chǎn)效率、電力安全水平、節(jié)約電力生產(chǎn)成本為目標(biāo)，以局域網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)為基礎(chǔ)，建立并優(yōu)化火力電廠(chǎng)的綜合網(wǎng)絡(luò)體系和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，確保電力生產(chǎn)、管理與運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)化、高效化和科學(xué)化。從宏觀(guān)上看，自動(dòng)化技術(shù)要與火力電廠(chǎng)的生產(chǎn)程序、組織結(jié)構(gòu)、管理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合，確保火力電廠(chǎng)的各項(xiàng)參數(shù)和信息得到全面識(shí)別，并在各子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)中得到準(zhǔn)確應(yīng)用，在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)持續(xù)優(yōu)化的前提下，應(yīng)挖掘數(shù)據(jù)和信息的多維度價(jià)值和功能，為火力電廠(chǎng)自動(dòng)化、智能化發(fā)展提供網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)支撐。

2.4 創(chuàng)新火力電廠(chǎng)安全運(yùn)行體系

在過(guò)去的火力電廠(chǎng)生產(chǎn)中，對(duì)安全主要采用逐級(jí)、連鎖、階梯式的管理與控制模式，安全生產(chǎn)隱患在沒(méi)有形成直接威脅和重大事故時(shí)，只能根據(jù)管理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)次第上傳，在中控系統(tǒng)識(shí)別的情況下再發(fā)出安全警報(bào)。這種方式往往會(huì)延誤安全隱患的控制，甚至?xí)蚪Y(jié)構(gòu)和體系的錯(cuò)誤導(dǎo)致安全警報(bào)難于及時(shí)發(fā)出，導(dǎo)致電力生產(chǎn)出現(xiàn)巨大風(fēng)險(xiǎn)?；鹆﹄姀S(chǎng)要建立以自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)體系和基本結(jié)構(gòu)的新型安全生產(chǎn)與運(yùn)行體系，建立火力電廠(chǎng)分布式的故障診斷、警報(bào)、傳輸、自動(dòng)保護(hù)等系統(tǒng)，全時(shí)段監(jiān)控火力電廠(chǎng)生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程和各項(xiàng)活動(dòng)，在實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力安全目標(biāo)的有效保障，全面提升電力工作質(zhì)量與效率，提升安全水平的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)火力電廠(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)語(yǔ)

作為電力生產(chǎn)的主體——火力電廠(chǎng)更應(yīng)講求自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用和創(chuàng)新。應(yīng)在火力電廠(chǎng)的電機(jī)、鍋爐等關(guān)鍵系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的一體化運(yùn)用，推進(jìn)輔助系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)改造，有效提升火力電廠(chǎng)的技術(shù)、科技與自動(dòng)化含量，有效提升火力電廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)安全水平，降低火力電廠(chǎng)運(yùn)行成本，提升火力電廠(chǎng)各項(xiàng)工作的效率，建立適應(yīng)火力電廠(chǎng)升級(jí)、改造、創(chuàng)新、提升的技術(shù)與科技基礎(chǔ)。

[1] 利政.淺談火力發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用[J].能源與環(huán)境，2013，5(9)：220-223.

[2] 王建峰.火力發(fā)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化應(yīng)用探討[J].科協(xié)論壇(下半月)，2011，13，(51)：377-378.

Innovation and application of automation technology in production of thermal power plant

SHAN Wen-li

(Liaoning Shenmei Hongyang Thermal Power Co., Ltd., Liaoyang 111302, China)

Based on the actual production of thermal power plant, this paper discusses the application of automation technology, and puts forward that the thermal power plant must strengthen the innovation and application of automation technology. On the basis of analyzing the effect, function and value of automation technology in the production of thermal power plant, the suggestions on achieving automation control of thermal power plant, fulfilling integration of thermal power plant production, optimizing network structure of thermal power plant and innovating safety operation system of thermal power plant were put forward, hoping to provide some help for the application and innovation of automation control technology.

Automation technology; Thermal power plant; Automation control; Integration; Network structure; Security system

2016-12-10

單文禮(1982-)，男，本科，助理工程師。

TM76

A

1674-8646(2017)04-0158-02