電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用

王丙化

摘 要：文章首先說明了電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的重要作用，之后提出了電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的具體應(yīng)用策略及相關(guān)的系統(tǒng)配置，以期能夠為今后的相關(guān)研究提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：電氣自動化技術(shù)；火力發(fā)電；作用；應(yīng)用策略；系統(tǒng)配置

電氣自動化具有反應(yīng)速度快、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等特點(diǎn)，被各大制造行業(yè)廣泛應(yīng)用。在火力發(fā)電廠行業(yè)，電氣自動化更是突出了其優(yōu)勢所在，給火力發(fā)電廠提供了安全可靠的保障，降低了火力發(fā)電廠的成本投入，提高了工作效率。因此，對電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用進(jìn)行探討，對于促進(jìn)火力發(fā)電廠的技術(shù)革新、提高原料利用率等具有十分重要的意義。

1 電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的重要作用

1.1 提升生產(chǎn)效率

電氣自動化的應(yīng)用，能夠取替人為控制的不精確、不準(zhǔn)時、不到位，做到瞬時完成一切指令，這種自動化的技術(shù)，使工作效率、工作質(zhì)量和電廠的生產(chǎn)效率大幅提高，將能源的余熱更好的回收利用，能源利用率提高，能源消耗降低，發(fā)電流程各環(huán)節(jié)的熱量利用率更科學(xué)有效，也更匹配發(fā)電方案參數(shù)，給電廠的節(jié)能提供了較大的技術(shù)支持。

1.2 降低生產(chǎn)成本

火力發(fā)電以熱能轉(zhuǎn)換發(fā)電為主，其原料多為富含熱量的煤、石油等，在傳統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)中，原料是定量供給，無法根據(jù)用電峰、谷進(jìn)行彈性調(diào)解。同時，原料的燃燒也控制不到位。運(yùn)用電氣自動化技術(shù)后，能夠自由調(diào)解原料的量，燃料比例更精準(zhǔn)，燃燒更完全，熱量損耗因素得到控制，使得電廠節(jié)能降耗的同時，生產(chǎn)成本大幅降低。

1.3 優(yōu)化生產(chǎn)資源

電氣動自化技術(shù)可以對發(fā)電廠各設(shè)備、各環(huán)節(jié)的參數(shù)進(jìn)行精確編制，并實(shí)現(xiàn)精確控制，使得燃料配比更科學(xué)。同時可以替代人力資源無法適應(yīng)的工作強(qiáng)度和難度，使設(shè)備的工作效率大幅提升，能夠快速定位設(shè)備故障，報警和為排除故障提供技術(shù)參考。

1.4 革新生產(chǎn)技術(shù)

電氣自動化技術(shù)將自動控制技術(shù)、電氣控制技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等都集成起來，為電廠的發(fā)電提供技術(shù)保障，不但提高了生產(chǎn)效率，提高了發(fā)電的安全系數(shù)，還降低了員工的工作難度和強(qiáng)度，降低能耗，對促進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)革新有重要的推動作用。

2 電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用

2.1 健全通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

電氣自動化應(yīng)用，已將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟的運(yùn)用其中，為電廠網(wǎng)格化控制和內(nèi)部物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建打下基礎(chǔ)。在通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的支撐下，電氣設(shè)備無需要人員手工操作，全部實(shí)現(xiàn)自動化流程，員工只需在網(wǎng)絡(luò)前端進(jìn)行工作狀態(tài)監(jiān)督，保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)回傳和指令發(fā)出通暢即可。

2.2 單元爐機(jī)組一體化

電氣自動化技術(shù)能夠?qū)㈦姀S的所有運(yùn)行組件統(tǒng)一協(xié)調(diào)到集中控制中，實(shí)現(xiàn)電、機(jī)、爐、一體化，并對各部分進(jìn)行時時監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集，分析，形成統(tǒng)一的控制系統(tǒng)，保證電廠系統(tǒng)安全可靠高效運(yùn)行。哪里出現(xiàn)故障，都會一目了然，并快速修復(fù)，使電廠的工作效率和質(zhì)量大幅提升。同時，自動化技術(shù)還會根據(jù)發(fā)電廠的各環(huán)節(jié)需要，適當(dāng)優(yōu)化系統(tǒng)，盡可能降低無用荷載和損耗較多功能卻不大的器件的運(yùn)行，完成控制室的精簡化和電廠的簡潔化，實(shí)現(xiàn)單元爐一體化管理。這種單元爐一體化管理可以幫助電廠充分利用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的時時監(jiān)控，保護(hù)電廠設(shè)備可靠運(yùn)行，對自動化控制指令的完成率大大提高，從而提高了發(fā)電全網(wǎng)的工作效率。這種一體化單元爐機(jī)組的自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電廠管理水平的創(chuàng)新與提升，為電廠成本控制和節(jié)能降耗提供了支持和保障。

2.3 保護(hù)手段的創(chuàng)新控制

火力發(fā)電廠傳統(tǒng)的保護(hù)措施是超限報警，連鎖脫機(jī)，這種保護(hù)手段屬于事后保護(hù)，對于電廠的機(jī)組設(shè)備可起到損害不擴(kuò)大作用。而應(yīng)用電氣自動化技術(shù)后，機(jī)組及其它設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)被計算機(jī)時時監(jiān)控，不斷有現(xiàn)場工作數(shù)據(jù)被計算機(jī)采集和分析，一旦發(fā)現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定狀態(tài)，就會提前對設(shè)備進(jìn)行報警，并快速定位故障點(diǎn)，使得設(shè)備傷害提前防范，能夠降低電廠維修成本的投入。

2.4 故障控制

電氣自動化技術(shù)能夠提前對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控與評估，及時發(fā)現(xiàn)故障因素，能夠快速修復(fù)故障，提前維護(hù)設(shè)備機(jī)組。同時，對于一些小故障，自動化技術(shù)可根據(jù)系統(tǒng)需要自行修復(fù)。這種線上時時監(jiān)控有利于電廠的設(shè)備安全，降低設(shè)備損毀率。

2.5 實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動化檢測

電氣自動化技術(shù)對電廠電網(wǎng)和機(jī)組設(shè)備都具有時時自動化檢測的特性，能夠為電廠的系統(tǒng)起到靈活檢測、提前預(yù)警的作用。計算機(jī)承擔(dān)檢測與監(jiān)控的所有任務(wù)，能夠客觀的對系統(tǒng)進(jìn)行時時監(jiān)測與評估，對于有故障可能的環(huán)節(jié)，會提前給操作人員預(yù)警，從而實(shí)現(xiàn)提前維護(hù)，避免事故停機(jī)現(xiàn)象的發(fā)生。這種自動化檢測對設(shè)備進(jìn)行時時監(jiān)控，能夠保證設(shè)備始終處于最佳的工作狀態(tài)，對于處長設(shè)備使用壽命和使用安全性具有重要作用。

3 系統(tǒng)配置

3.1 I/O集中監(jiān)控方式

I/O集中監(jiān)控就是將電廠的現(xiàn)場設(shè)備直接連接到總的控制設(shè)備I/O上，使電纜與DCSI/O形成一個閉合的系統(tǒng)，A/D處理的數(shù)據(jù)統(tǒng)一由DCX進(jìn)行分析與命令控制，從而實(shí)現(xiàn)電廠所有設(shè)備的時時控制和監(jiān)督。這種控制方式比傳統(tǒng)控制方式更高效，對于故障的反應(yīng)速度更快，系統(tǒng)維護(hù)方便、簡潔易操作，成本少。其缺點(diǎn)是隨著監(jiān)控范圍的進(jìn)一步增大，線路增多較多，電纜輔設(shè)工作量大，數(shù)量多，容易導(dǎo)致電磁干攏而影響系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

3.2 遠(yuǎn)程智能I/O方式

遠(yuǎn)程智能I/O方式是指在離控制室較遠(yuǎn)的工作現(xiàn)場設(shè)立A/D轉(zhuǎn)換機(jī)柜，通過電纜與控制室相連，用網(wǎng)線或光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，不但可以節(jié)省電纜的使用量，同時也減輕荷重，使電纜的用量極速下降。同時，這種方式操作簡單，成本投入低，安全可靠，占地面積小，功能齊全。但工作卡件及電量變送器仍需要投入。

3.3 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)方式

現(xiàn)場總線將當(dāng)前主流技術(shù)如通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)有機(jī)的融合起來，將DCS控制缺點(diǎn)完全避開，做到了同時單一控制，即對設(shè)備控制可以隨時隨地進(jìn)行分散掌控，并將分散控制統(tǒng)一到網(wǎng)絡(luò)平臺下，形成設(shè)備拓?fù)錉罟芾?，即高效又?jié)能。

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