電氣自動(dòng)化技術(shù)在熱電廠的應(yīng)用

范洪路

摘 要：本文對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的定義和應(yīng)用優(yōu)勢(shì)做簡(jiǎn)單論述，并探討了熱電廠中運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)出現(xiàn)的問(wèn)題，重點(diǎn)闡述了應(yīng)用策略，主要有完善電氣自動(dòng)化管理體系、熱電廠中常規(guī)控制和設(shè)備保護(hù)中的應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一單元爐機(jī)組、電氣通信控制、利用完善網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)建設(shè)中的電氣自動(dòng)化和機(jī)械自動(dòng)化措施，進(jìn)一步提升熱電廠發(fā)電效率，促進(jìn)電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù)；熱電廠；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）22-0159-02

隨著我國(guó)社會(huì)的進(jìn)步，日常生活和企業(yè)生產(chǎn)中使用電力逐漸增多，面對(duì)日益增強(qiáng)的用電量，對(duì)電力企業(yè)帶來(lái)巨大壓力，傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)已經(jīng)不能符合現(xiàn)在社會(huì)需要，新技術(shù)的引進(jìn)勢(shì)在必行。電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用不但對(duì)熱電廠工作中使用的資源材料進(jìn)行科學(xué)控制，還解決了能源轉(zhuǎn)化率低的困難，進(jìn)而提升熱電廠經(jīng)濟(jì)效益。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)定義

電氣自動(dòng)化技術(shù)主要是對(duì)運(yùn)行設(shè)備的控制和監(jiān)控，具體包括現(xiàn)場(chǎng)、遠(yuǎn)程的控制和監(jiān)控。在此計(jì)算機(jī)是主要的控制設(shè)備，對(duì)熱電廠內(nèi)部運(yùn)行設(shè)備工作中涉及到的信息進(jìn)行科學(xué)調(diào)配，有利于設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中數(shù)據(jù)信息的分析和保存，幾乎所有的電氣自動(dòng)化操作都是通過(guò)計(jì)算機(jī)操作的。除了計(jì)算機(jī)，電氣自動(dòng)化技術(shù)還包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓機(jī)組和電源等多種設(shè)備，進(jìn)入ECS監(jiān)控范圍，建成220-500千伏的出口斷路器，方便電氣設(shè)備實(shí)行統(tǒng)一控制。另外，該技術(shù)也可進(jìn)行保護(hù)機(jī)組進(jìn)行調(diào)控，例如發(fā)電機(jī)組等[1]。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在熱電廠應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

隨著技術(shù)發(fā)展，電氣自動(dòng)化將現(xiàn)代新型通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)加以融合，形成完整的自動(dòng)化技術(shù)。熱電廠發(fā)電過(guò)程中自動(dòng)化技術(shù)的引入可以提升發(fā)電效率。通過(guò)對(duì)熱電廠機(jī)組的控制和監(jiān)控，利用有關(guān)協(xié)議，加強(qiáng)熱電廠工作效率。綜上所述，電氣自動(dòng)化的使用代表現(xiàn)在工業(yè)發(fā)展的方向。熱電廠運(yùn)用中電氣自動(dòng)化的使用有下面幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

2.1 降低發(fā)電成本

電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，促使熱電廠進(jìn)入新技術(shù)時(shí)期，不但為人們生活和企業(yè)生產(chǎn)提供豐富電量，還降低發(fā)電成本，使熱電廠增加經(jīng)濟(jì)效益，有足夠的資金用于電力企業(yè)建設(shè)中，促進(jìn)電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。現(xiàn)在，很多熱電廠都是通過(guò)煤炭等資源轉(zhuǎn)變成電能，和利用電子資源發(fā)電的企業(yè)相比，有一些劣勢(shì)，主要變現(xiàn)為，熱電廠大量消耗資源，能源轉(zhuǎn)換率低，并且發(fā)電過(guò)程中容易造成大氣污染。電氣自動(dòng)化的運(yùn)用，改善了這一問(wèn)題，充分利用資源，將煤炭等全部轉(zhuǎn)化為電能，增強(qiáng)資源使用率，進(jìn)而減少資金投入，增強(qiáng)熱電廠經(jīng)濟(jì)收益。

2.2 優(yōu)化資源

電氣自動(dòng)化的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)熱電廠能源優(yōu)化設(shè)置，具有重大意義。不但可以增加發(fā)電率，增強(qiáng)資源的科學(xué)運(yùn)用，還有效監(jiān)測(cè)發(fā)電設(shè)備是否出現(xiàn)問(wèn)題，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行科學(xué)手段完善，保證發(fā)電順利進(jìn)行。除此之外，現(xiàn)在電氣自動(dòng)化技術(shù)使用范圍大，通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，可以促進(jìn)熱電廠新技術(shù)的改革，提升發(fā)電產(chǎn)量。

2.3 提高發(fā)電效率

隨著我國(guó)生活水平不斷提升，城市發(fā)展腳步加快，人們生活中物質(zhì)水準(zhǔn)快速提高，對(duì)電能有了更高的要求，日益增大的用電量對(duì)電力企業(yè)來(lái)說(shuō)是巨大挑戰(zhàn)。現(xiàn)在電力企業(yè)規(guī)格龐大，為了滿足人們對(duì)電力要求不斷創(chuàng)新，改變傳統(tǒng)熱電廠供電難的現(xiàn)象，電氣自動(dòng)化的有效運(yùn)用提高發(fā)電效率，為人們生活和企業(yè)發(fā)展提供保障，是現(xiàn)在電力企業(yè)中普遍使用的發(fā)電技術(shù)。

3 電氣自動(dòng)化應(yīng)用出現(xiàn)的問(wèn)題

3.1 節(jié)能方面

隨著我國(guó)電力企業(yè)迅速發(fā)展，電力產(chǎn)量和質(zhì)量上都有了很大進(jìn)步，這和發(fā)電廠以及電氣自動(dòng)化運(yùn)用有緊密關(guān)系。現(xiàn)在熱電廠生產(chǎn)過(guò)程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)有電氣自動(dòng)化的加入，一旦缺少電氣工程的運(yùn)用，很多設(shè)備工作時(shí)安全性的穩(wěn)定性很難保證，所以電氣自動(dòng)化已經(jīng)和電力企業(yè)發(fā)展緊緊聯(lián)系在一起，電氣自動(dòng)化的運(yùn)用符合現(xiàn)代化時(shí)代發(fā)展，減少不必要的資源的浪費(fèi)。但是現(xiàn)在我國(guó)熱電廠發(fā)電工作中對(duì)于節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)施存在不足，除了正常的發(fā)電，還有很多能源消耗，導(dǎo)致電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)節(jié)能控制方面存在不足，仍有很大提升空間。

3.2 控制方面

現(xiàn)在熱電廠對(duì)生產(chǎn)結(jié)果過(guò)于重視，導(dǎo)致忽略了自動(dòng)化設(shè)備管理過(guò)程和細(xì)節(jié)，特別是電氣設(shè)備質(zhì)量檢查方面，很多熱電廠將工作重點(diǎn)放在檢查結(jié)果上，缺少工作過(guò)程的監(jiān)督，產(chǎn)生工作中無(wú)序情況經(jīng)常發(fā)生，對(duì)發(fā)電工作產(chǎn)生不利后果，為熱電廠工作發(fā)展帶來(lái)阻礙[2]。

4 電氣自動(dòng)化技術(shù)在熱電廠的應(yīng)用

4.1 建立自動(dòng)化管理體系

據(jù)調(diào)查可知，影響電氣自動(dòng)化技術(shù)使用主要是環(huán)境因素。需要在熱電廠中為其構(gòu)建良好環(huán)境，保證自動(dòng)化順利開展，管理人員建立完善的管理體系，構(gòu)建高效自動(dòng)化管理平臺(tái)，利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和管理思想建立管理體系，完成管理目的，盡可能實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)用減少系統(tǒng)運(yùn)行成本。電氣自動(dòng)化平臺(tái)的建立可以更好的促進(jìn)熱電廠發(fā)展，完成不同設(shè)備機(jī)組和實(shí)際成產(chǎn)連接，加強(qiáng)自動(dòng)化平臺(tái)的安全性和統(tǒng)一性。

4.2 常規(guī)控制中的應(yīng)用

熱電廠工作流程復(fù)雜性較強(qiáng)，所以工作人員要掌握工作環(huán)節(jié)中每一步操作，和傳統(tǒng)熱電廠相比，現(xiàn)代熱電廠利用電氣自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行流程控制，促使每一個(gè)設(shè)備都充分發(fā)揮功效，增強(qiáng)發(fā)電效率，加強(qiáng)安全性，電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)設(shè)備的常規(guī)控制得到顯著改善，具體表現(xiàn)在下面幾點(diǎn)：第一，就地控制，很多小型熱電廠規(guī)模小，電力產(chǎn)量不高，電氣自動(dòng)化設(shè)備可以將其中發(fā)電機(jī)和鍋爐等重要設(shè)備連接，進(jìn)行統(tǒng)一控制，減少勞動(dòng)力，并避免了不必要的麻煩。第二，集中控制。對(duì)于國(guó)有大型熱電廠來(lái)說(shuō)，規(guī)模大，擁有復(fù)雜的大型發(fā)電設(shè)備，工作中時(shí)設(shè)備需要相互協(xié)調(diào)完成，進(jìn)而加強(qiáng)發(fā)現(xiàn)效率。電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，可以將眾多大型設(shè)備機(jī)組連接到計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中控制，提升工作效率。第三，自動(dòng)控制，電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，促使可熱電廠發(fā)電自動(dòng)化，提升工作效率。另外電氣自動(dòng)化運(yùn)用統(tǒng)一進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控，減少勞動(dòng)力輸出，打破傳統(tǒng)人工控制設(shè)備形式，降低人為失誤產(chǎn)生的影響，減少設(shè)備運(yùn)行失誤操作，降低電能生產(chǎn)困境，有助于發(fā)電企業(yè)電力的生產(chǎn)量，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益。第四，故障控制。電力自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用不但可以提高工作效率，還可控制設(shè)備出現(xiàn)故障頻率，提升安全性。

4.3 設(shè)備保護(hù)中的應(yīng)用

熱電廠工作的基礎(chǔ)是電力設(shè)備安全性的保障，促進(jìn)熱電廠可持續(xù)發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)連接熱電設(shè)備機(jī)組和計(jì)算機(jī)控制界面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，自動(dòng)化對(duì)熱電廠保護(hù)作用主要體現(xiàn)在下面幾點(diǎn)：第一，繼電保護(hù)，電氣自動(dòng)化和繼電器的鏈接，通過(guò)計(jì)算機(jī)完成對(duì)繼電電氣的自動(dòng)化控制，利用計(jì)算機(jī)傳輸數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行分析，并且按照熱電廠的有關(guān)設(shè)備，建立保護(hù)回路，確保繼電器的運(yùn)行安全。第二，防雷保護(hù)，熱電廠發(fā)電過(guò)程中，附近產(chǎn)生電場(chǎng)較大，很容易出現(xiàn)雷電擊中情況，出現(xiàn)電路損壞，嚴(yán)重者設(shè)備不能工作。電氣自動(dòng)化運(yùn)行中加入了對(duì)發(fā)電設(shè)備的保護(hù)監(jiān)控和控制，其中安置的防雷器可以有效減少雷擊次數(shù)，降低雷電帶來(lái)的損害。第三，連鎖保護(hù)，熱電廠發(fā)電過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種突發(fā)狀況，引發(fā)安全事故，影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，增加經(jīng)濟(jì)損失，電氣自動(dòng)化設(shè)備中有連鎖保護(hù)裝置，對(duì)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)督保護(hù)，發(fā)電設(shè)備出現(xiàn)安全隱患易引發(fā)事故時(shí)，電氣自動(dòng)化設(shè)備立即分析情況并做出措施，切斷電閘，停止設(shè)備運(yùn)行并報(bào)警，有專業(yè)檢修人員進(jìn)行維修，以此來(lái)減少對(duì)其他設(shè)備的損害，阻止事故擴(kuò)大。第四，設(shè)備保護(hù)，熱電廠中重要的保護(hù)設(shè)備有安全門和報(bào)警器等，電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)保護(hù)設(shè)備的連接，工作人員遠(yuǎn)程即可完成操作指令，促使設(shè)備正常運(yùn)行，完成對(duì)設(shè)備的保護(hù)[3]。

4.4 統(tǒng)一單元爐機(jī)組

電氣自動(dòng)化的運(yùn)用改變熱電廠傳統(tǒng)工作模式，完成爐、機(jī)、電統(tǒng)一發(fā)展。在新技術(shù)幫助下，集散控制系統(tǒng)利用統(tǒng)一管理對(duì)熱電廠內(nèi)部火電機(jī)組工作數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，包括運(yùn)行狀態(tài)，故障參數(shù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等，將整個(gè)工作機(jī)組工作效率發(fā)揮最大化，展現(xiàn)自身控制能力，將熱電廠監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單化，減少資金的投入。另外，自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用為工作中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理和采集，方便管理人員對(duì)管理工作的完善和創(chuàng)新，提高整體工作效率，增強(qiáng)熱電廠經(jīng)濟(jì)效益。

4.5 實(shí)現(xiàn)電氣通信控制

現(xiàn)在我國(guó)對(duì)熱電廠發(fā)電提高重視，投入大量財(cái)力、人力和物力支持，促使熱電廠完成技術(shù)的變革，提升發(fā)電效率，但是目前還沒(méi)實(shí)現(xiàn)電氣通信控制，和電氣自動(dòng)化技術(shù)的信息化管理有一定距離，因?yàn)殡姎馔ㄐ殴δ軓耐ㄐ潘俣群桶踩詠?lái)說(shuō)還不穩(wěn)定。所以要采用科學(xué)有效的方式完成電氣通信一體化，保證熱電廠發(fā)電工作順利進(jìn)行。除此之外，還要加強(qiáng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)功能，實(shí)現(xiàn)熱電廠自動(dòng)化控制和監(jiān)控。

4.6 健全網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

電氣自動(dòng)化技術(shù)的良好運(yùn)用離不開網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的支持，熱電廠中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建對(duì)其發(fā)展有重要意義，特別是對(duì)火力發(fā)電來(lái)說(shuō)，其工作可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)工作向電氣自動(dòng)化的科學(xué)轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)發(fā)電設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸，提高工作精準(zhǔn)性，借此滿足人們對(duì)用電量的需要。所以，電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效控制，和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立完整的數(shù)據(jù)信息傳輸和共享。

4.7 系統(tǒng)建設(shè)中的電氣自動(dòng)化

我國(guó)很多小型熱電廠由于設(shè)備老化嚴(yán)重、工作人員緊缺的情況，出現(xiàn)發(fā)電設(shè)備故障不能及時(shí)修理和維護(hù)工作不到位等問(wèn)題產(chǎn)生，電氣自動(dòng)化技術(shù)的對(duì)應(yīng)用促使熱電廠系統(tǒng)建設(shè)的革新，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，對(duì)內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和分析，在設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題的第一時(shí)間就能被發(fā)現(xiàn)并制定有效策略解決。自動(dòng)化技術(shù)的檢查技術(shù)保障熱電廠工作狀態(tài)處于最佳，保證生產(chǎn)效率。

4.8 實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)

電氣自動(dòng)化技術(shù)的引入用促使熱電場(chǎng)中很多電氣設(shè)備自動(dòng)化工作，減少工作人員現(xiàn)場(chǎng)操作，提升工作人員工作安全性。例如，熱電廠發(fā)電中爐機(jī)的操作，傳統(tǒng)操作是人工現(xiàn)場(chǎng)操作，一不留神會(huì)出現(xiàn)操作失誤，出現(xiàn)安全事故，工作人員的人身安全很難保證，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，增強(qiáng)工作準(zhǔn)確性和安全性。機(jī)械自動(dòng)化操作需要購(gòu)進(jìn)各種機(jī)械設(shè)備，需要加強(qiáng)相關(guān)部門的資金支持和研發(fā)部門新設(shè)備的開發(fā)，保證設(shè)備的購(gòu)進(jìn)，檢修人員定期進(jìn)行維護(hù)和維修，延長(zhǎng)設(shè)備使用時(shí)間[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

熱電廠在我國(guó)電力生產(chǎn)中有重要作用，隨著電氣自動(dòng)化的運(yùn)用，將來(lái)熱電廠工作逐漸自動(dòng)化和智能化，提高發(fā)電效率。現(xiàn)在我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)還不完善，需要不斷創(chuàng)新和完善，通過(guò)一系列措施優(yōu)化自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)而促進(jìn)電力可持續(xù)發(fā)展。

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