電氣自動(dòng)化在電廠系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

李劉杰

（武漢龍凈環(huán)保工程有限公司，湖北 武漢 430000）

電氣自動(dòng)化技術(shù)是近年來廣泛應(yīng)用于電廠系統(tǒng)中的技術(shù)，應(yīng)用過程中主要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)，可以增強(qiáng)電力生產(chǎn)和電氣應(yīng)用過程的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力。比如，目前所使用的通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)可以提升脫硫脫硝設(shè)備的自動(dòng)化能力。近年來，隨著電氣控制技術(shù)的發(fā)展，其在電廠脫硫脫硝系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，可大大提升電廠系統(tǒng)的電氣控制水平，對(duì)電廠電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了積極作用。為進(jìn)一步拓寬電氣自動(dòng)化在電廠系統(tǒng)中的應(yīng)用深度與廣度，對(duì)其應(yīng)用要點(diǎn)做深入系統(tǒng)的分析探討十分必要。

1 電氣自動(dòng)化在電廠系統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

總的來說，電氣自動(dòng)化在電廠脫硫脫硝設(shè)備應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

（1）大部分電廠在脫硫處理方面所使用的發(fā)電燃料以煤炭為主，煤炭在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生較大的硫，同時(shí)因?yàn)槭沂茲{系統(tǒng)的應(yīng)用，導(dǎo)致電廠設(shè)備的維修與養(yǎng)護(hù)變得更加困難，如何做好脫硫脫硝設(shè)備的改造與升級(jí)顯得尤為關(guān)鍵。在借助電氣自動(dòng)化技術(shù)開展脫硫脫硝設(shè)備的改造過程中，可以對(duì)煙氣再熱器上的漏風(fēng)率進(jìn)行改造，可以很大程度上提升脫硫脫硝系統(tǒng)的除塵功能。

（2）電廠電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中由于高壓電的存在，工作人員操作過程中存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中可以很大程度上避免一些不必要的安全事故。實(shí)踐應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，在脫硫脫硝設(shè)備中加入電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，不僅可以提升脫硫脫硝設(shè)備的除塵能力和效率，而且可以很大程度上提升脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，為電力系統(tǒng)安全運(yùn)行提供技術(shù)保障。

（3）電氣自動(dòng)化控制技術(shù)可以對(duì)電廠脫硫脫硝工藝的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)收集，并對(duì)所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題，并借助系統(tǒng)所擁有的預(yù)警功能對(duì)故障及時(shí)處理，確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（4）隨著近年來信息技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)開始朝著智能化的方向發(fā)展，借助智能化技術(shù)電力系統(tǒng)可以對(duì)其運(yùn)行過程中的狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，定期開展自我診斷和維修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行過程中存在的問題。另外，還可以根據(jù)設(shè)備運(yùn)行需求定期進(jìn)行自我維護(hù)和保養(yǎng)，因而可以更好地提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率與質(zhì)量。就現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展來說，其在電廠脫硫脫硝系統(tǒng)設(shè)備的電氣配電系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)中可以有更好的發(fā)展?jié)摿Γ龊么隧?xiàng)研究工作十分必要。

2 電氣自動(dòng)化在電廠系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

2.1 電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

目前，電力系統(tǒng)已經(jīng)可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，電能調(diào)度在電力系統(tǒng)運(yùn)行中所發(fā)揮的作用越來越顯著，成為確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。相比以往的電網(wǎng)調(diào)度工作來說，因?yàn)樾枰柚?wù)器完成電力調(diào)度，導(dǎo)致實(shí)際使用過程中會(huì)出現(xiàn)較多的操作失誤問題，系統(tǒng)供電質(zhì)量也由此降低。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到電網(wǎng)調(diào)度中，可以有效實(shí)現(xiàn)調(diào)度工作的自動(dòng)化。一方面在系統(tǒng)運(yùn)行過程中電氣自動(dòng)化可以很好地完善系統(tǒng)性能，加快調(diào)度作業(yè)的開展速度和質(zhì)量，同時(shí)可以通過計(jì)算機(jī)設(shè)備來構(gòu)建所需要的信息傳輸通道，調(diào)度信息可以在短時(shí)間內(nèi)傳遞至控制中心，迅速完成運(yùn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比統(tǒng)計(jì)，電力調(diào)度工作開展質(zhì)量由此大大提升。另一方面將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度中，可以對(duì)運(yùn)行過程中的異常狀況及時(shí)處理，可從技術(shù)上對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行安全進(jìn)行監(jiān)管，系統(tǒng)運(yùn)行過程中所受到的內(nèi)外部影響因素也更少，電網(wǎng)調(diào)度工作更加簡(jiǎn)單快捷，可以更好地適用于電力需求，保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

2.2 發(fā)電廠分散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)運(yùn)行是電氣自動(dòng)化控制的重點(diǎn)，考慮到電力系統(tǒng)較為復(fù)雜，單純用人工檢測(cè)勢(shì)必?zé)o法達(dá)到預(yù)期的運(yùn)行效果。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)與廣泛應(yīng)用，電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的具體情況均可以被動(dòng)態(tài)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的集中化監(jiān)控、實(shí)時(shí)監(jiān)控及遠(yuǎn)程監(jiān)控，可以全方位解決電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的問題。以遠(yuǎn)程監(jiān)控來說，通過智能電子設(shè)備可以對(duì)電力系統(tǒng)開展全面的監(jiān)控，工作人員現(xiàn)場(chǎng)管控流程可以大大減少，管控專業(yè)性更高，甚至一些危險(xiǎn)系數(shù)高的運(yùn)行程序可以通過電氣自動(dòng)化技術(shù)來控制，電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性更高。再比如，在集中化監(jiān)控方面，集中化監(jiān)控不僅可以減少電路元件的使用量，降低運(yùn)行成本，而且可以通過連接網(wǎng)絡(luò)的方式對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行管控。

2.3 變電站中的應(yīng)用

電廠系統(tǒng)運(yùn)行過程中對(duì)電量有較大的需求，供電系統(tǒng)需要承擔(dān)更多的用電需求，雖然技術(shù)變得越來越先進(jìn)，但工程操作卻越來越復(fù)雜，這讓電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在短時(shí)間得到了廣泛的應(yīng)用。在電氣自動(dòng)化控制應(yīng)用過程中，可以對(duì)電力系統(tǒng)的整個(gè)運(yùn)行狀況做到全方位監(jiān)管，并依托自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，及時(shí)探查各個(gè)設(shè)備與線路的運(yùn)行情況，短時(shí)間內(nèi)確定故障并進(jìn)行解決。在傳統(tǒng)變電站建設(shè)中，多是通過電纜開展作業(yè)，極易對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，不僅會(huì)出現(xiàn)供電中斷的情況，還會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行性能產(chǎn)生影響，對(duì)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的高效運(yùn)行有較大的影響。針對(duì)這一問題，電廠開始將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站設(shè)計(jì)中，采取分布式配置方式可以大大提升自動(dòng)化技術(shù)在變電站建設(shè)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)，電能傳輸也更加穩(wěn)定有效。

2.4 電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用

電氣控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）可實(shí)現(xiàn)鍋爐與機(jī)組的一體化：電氣自動(dòng)化技術(shù)可以將鍋爐、電氣系統(tǒng)及機(jī)組之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的即時(shí)傳輸與共享，待形成相對(duì)完整的組合設(shè)備后，機(jī)組和鍋爐控制單元可以統(tǒng)一起來。在實(shí)際應(yīng)用過程中，電廠系統(tǒng)可以依托集散控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)爐組的單元運(yùn)行方式進(jìn)行控制，發(fā)電過程中所產(chǎn)生的信息可以集中化處理，做出更加合理經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方案。

（2）脫硫系統(tǒng)的改造工作：在脫硫系統(tǒng)改造方面，借助電氣自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)以下三點(diǎn)工作：①將增壓風(fēng)機(jī)拆除后，增壓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)可以更好地結(jié)合起來，超出煙道系統(tǒng)的擋板門兩側(cè)被封堵，同時(shí)在煙道氣和凈煙氣兩側(cè)所設(shè)置的可見端口可以確保煙氣沿著預(yù)定的方向排出，凈化質(zhì)量更高；②在省煤器分級(jí)設(shè)計(jì)中，要嚴(yán)格按照電廠脫硫系統(tǒng)的進(jìn)口煙氣溫度合理調(diào)整省煤器的分布，可以考慮將省煤器的部分受熱面拆除，高溫式省煤器安裝于脫離系統(tǒng)CSR進(jìn)口位置，同時(shí)將高溫式省煤器安裝至脫離系統(tǒng)的SCR進(jìn)口位置；③在應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)開展煙氣脫硝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作時(shí)，需要給予工藝催化劑分層特別的重視，分層時(shí)嚴(yán)格按照初裝一層、預(yù)留一層的方式完成基礎(chǔ)分層，而后在第一層上疊加和擴(kuò)層。另外，要做好蒸汽吹灰器和聲波吹灰器的電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)工作，借助輔助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)脫硝需求。除這三項(xiàng)設(shè)計(jì)工作外，電氣控制系統(tǒng)還可以有針對(duì)性地開展石灰石漿液的改造工作，在實(shí)際的改造過程中，可以先將系統(tǒng)的球磨機(jī)拆除，增設(shè)一層石灰石制漿系統(tǒng)，以此確保磨機(jī)制作系統(tǒng)與石灰石制漿系統(tǒng)可以在共同運(yùn)行的方式下完成電力系統(tǒng)的運(yùn)行工作。為更有效地提升系統(tǒng)整體的脫硫效果，還可以考慮在每套脫硫系統(tǒng)中安裝制漿系統(tǒng)。

2.5 與其他技術(shù)聯(lián)用

隨著電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的功能得到了較大的優(yōu)化，尤其是安全性和工作效率均得到了很大的提升。比如，在實(shí)際應(yīng)用過程中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以與水輪發(fā)電機(jī)結(jié)合使用，當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)的有功負(fù)荷超出額定值后，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)整，確保其處于正常范圍內(nèi)。再比如，當(dāng)出現(xiàn)空冷器進(jìn)水閥開度不足的情況時(shí)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以適當(dāng)作出調(diào)整，若發(fā)現(xiàn)機(jī)組冷卻水壓不足時(shí)可以對(duì)水泵進(jìn)行檢查，并將其放入冷卻水中，將其調(diào)節(jié)至正常范圍內(nèi)。而當(dāng)空冷器出現(xiàn)堵塞問題時(shí)，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)又可以開展短期加壓供水，管道通暢性可以得到保證，這對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行也有較好的效果。除此之外，隨著近年來自動(dòng)化技術(shù)在電廠系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)借助自動(dòng)化技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)的有功功率和無功功率可以得到有效的調(diào)整，在功能穩(wěn)定的前提下有效功率可以實(shí)現(xiàn)最大化。

3 結(jié)語

目前，電氣自動(dòng)化在電廠系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)、變電站及電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用更加廣泛，為電廠電力系統(tǒng)的生產(chǎn)運(yùn)行提供了技術(shù)支撐。除此之外，近年來，所使用的微機(jī)技術(shù)也開始應(yīng)用于電力系統(tǒng)運(yùn)行中，未來可以更好地提升電力系統(tǒng)的專業(yè)性與便捷性，管理的全面性和專業(yè)性均有較大的提升。