試論電氣自動化技術在鋁礦礦區火力發電中的應用策略

張穎霄，任思慧，任思琪

（1.蘭州石化職業技術大學，甘肅 蘭州 730207；2.深圳美益添生物科技有限公司，廣東 深圳 518000；3.西南財經大學，四川 成都 611137）

1 電氣自動化技術在火力發電中的應用表現

在火力發電廠中，應用電氣自動化技術，不僅帶來了一定的技術保障。應用電氣自動化技術，可以及時發現火力發電中存在的故障，及時更換變送器和電力通信系統，以便能實現高度的采集和轉換工作。例如，在調節主汽壓力時，主要是通過串聯的形式來實現的。在系統中，主汽溫度與水溫有直接的關聯，因此，可以降低水溫來調節主汽的溫度。但是，由于氣溫調節有相應的延遲時間，且延遲時間較大。為了有效掌握調節的可控性，可以采取一些控制策略。所謂跟隨方式，它指隨著鍋爐控制管理而進行的手動控制過程。所謂協調方式，它是指隨著鍋爐控制管理而進行的自動控制過程。

2 電氣自動化技術對礦區火力發電廠的優勢和功能

（1）提高發電效率。現如今，無論在生活中，還是在生產活動中，人們對電量的需求在逐漸增加，以2019年社會用電量為例（見圖1）。

從前，由于發電設備等因素，發電廠無法達到人們要求的發電量，阻礙著火力發電廠的發展[1]。現如今，實現火力發電的電氣自動化，標志著火力發電進入了嶄新的時期，利用一些高新技術，推動火力發電的創新與發展。

（2）降低生產成本。發電廠使用的發電燃料主要是煤、石油。現如今，在發電廠中應用自動化技術能降低煤石油等原始材料的使用量，利用一系列自動化的控制，有效地保證電網的穩定性。

（3）優化資源配置。在火力發電廠中，應用這項技術能及時淘汰過時的發電設備，及時更新新時代使用的新型發電設備，優化火力發電廠的資源配置，實現高效的發電生產。電氣自動化的應用，可以從兩個角度來分析。第一，電氣自動化大大提升了煤、石油等原料的利用率，在燃燒時，自動化操作的應用能加大原始材料的接觸面積，有效確保煤、石油等原料能充分燃燒。第二，電氣自動化有效彰顯了火力發電工作人員的優勢，在使用自動化技術的背景下，給更多工作人員帶來了便利，使用更先進的發電設備，標志著火力發電廠的創新。在工作時，利用工人與火力發電設備的有效合作，實現資源與火力發電廠潛力的最大價值化。

（4）改革電氣技術。電氣自動化技術是對電氣控制、計算機技術的融合。在火力發電中，應用這個融合技術，一方面，給工作人員帶來了極大的便利，另一方面，也標志著火力發電行業進入了一個新階段，改革電氣技術。

3 電氣自動化技術在鋁礦礦區火力發電中的系統配置

（1）I/O集中監控方式。I/O集中監控方式，是指在現場設置中，利用現場設備的接口，對集控室DCSI/O通道進行相連的過程。經A/D處理后進人DCS組態，實現DCS對全廠電氣沒備的監控。在整個監控系統中，雖然監控的速度較快，但是，相應的防護等級較低，有一定的安全風險。

（2）遠程智能I/O方式。遠程智能I/O方式，它是指在現場設置中，對現場設備數據采集的過程，利用遠程采集柜的相連性，實現遠程智能控制。在這個系統中，遠程智能控制有許多優點。

（3）現場總線控制系統方式。所謂現場總線，它是指在通信技術時代下，對火力發電廠控制領域和現場的體現。這種控制系統有效避免了DCS控制系統的弊端，改變了集中與分散的體系，實現控制功能的高度分散過程。

4 電氣自動化技術在鋁礦礦區火力發電中的使用

（1）增加電氣整體的通信管理。從鋁礦礦區火力發電廠的通信狀況來看，無論是電氣自動化通信的速度，還是電氣通信系統的可靠性，都有待繼續完善發展，還存在一定的差距。目前，鋁礦礦區火力發電廠通信系統距離高度控制水平有較大的差距[2]。因此，在火力發電中，為了擺脫通信系統距離高度的控制差距，實現通信自動化管理過程，應該解決火力發電廠發電問題中存在的一些問題。在諸多問題中，熱工工藝連鎖問題是最應注意的。其中，分散控制系統是應用比較廣泛的一種形式。

分散控制系統以全自動化的形式而存在，在火力發電過程中，應用分散控制系統，能實現熱控系統自動化與全自動化的雙向發展，突出該控制系統的多種優勢。例如，可靠性高、數據顯示快、能靈活控制等等。因此，為了加快電氣自動化技術的應用進程，在火力發電中，要有效結合通信網絡與控制系統，充分融合網絡與分散控制系統。在這背景下，使火力發電系統更立體、更全方位。當分散控制系統融入了通訊網絡后，能不斷調整系統中的功能與結構，有效提高熱工工藝連鎖問題的處理效率。

（2）不斷創新監控系統保護手段。火力發電自動化技術的應用，使監控系統也全面升級，給整個監控系統帶來了更強的保護性與安全性。另外，監控系統要實現自動化監控，不僅監控火力發電工程的電氣裝置用電狀況，同時，也監控工作人員的工作狀況與進展，提高火力發電的生產效益。

（3）創新控制保護技術。實現火力發電廠的自動化技術，首先，應該完善計算機控制保護技術，對電氣自動化系統進行診斷與檢測，提前發現電氣自動化系統存在的問題與安全隱患。針對這些問題與安全隱患，制定相應的解決策略，改變自動化技術系統的控制策略，有效保證電氣自動化技術能正常運行。

（4）建立通用網絡構造。應用電氣自動化技術，應該建立通用網絡構造，實現火力發電的自動化裝備管理進程。在火力發電系統中，應將管理系統、控制系統與計算機監控系統緊密結合，在現代化技術的支撐下，推動火力發電的穩定與發展。

（5）準確編制電氣項目規劃。在火力發電工作中，應用電氣自動化技術也有一定的要求。在自動化技術應用的過程中，應該有效結合產業項目的特性來分析，準確編制電氣項目規劃，不僅要考慮產業項目存在的人力、財力資源，同時，也應該考慮產業項目的物力等資源，有效整理各個項目的資源。綜合考慮人工成本、場地成本、設備成本，在考慮各項資源和各項成本的基礎上，再去明確整個項目的策略。倘若該項目規模較大，可以將其劃分為幾個規模小的子項目。子項目之間要相互聯系，有共同的推動作用。在明確了項目規劃后，應該將具體的工作落實到每個負責人身上，將責任進行具體劃分，落實到個人，實現各子項目之間的高度配合，再將子項目的結果與數據進行整合，從而完成整體的大項目。

（6）完善能源轉換設備。現如今，隨著信息技術的發展，火力發電廠實現了監控模式的轉型升級過程，由傳統的手動監控轉型成一體化監控模式，一方面，能提高監控管理的高效性，另一方面，也能在信息時代的背景下解決火力發電廠存在的問題，為其提供一定的技術支持。在整個電力系統中，能源轉換是最基礎的一個設備。因此，為了使火力發電過程更穩定，應該及時診斷監測能源轉換設備，定期對能源轉換設備進行診斷與維修，及時監測能源轉換設備存在的安全隱患。為了提高火力發電廠的自動化過程，可以在能源轉換設備上安裝在線監控系統，對設備產生的數據進行收集與分析，給工作人員帶來了極大的便利。另外，在線監控系統應該講究簡約，利用有效的占地面積，提供完備的設備保障。可見，完善能源轉換設備，能提高工作人員獲取信息的時效性，與傳統火力發電技術相比，實現自動化的操作與管理過程。借助于單元爐機組，實現能源轉換設備的高度運行。

5 結語

電氣自動化技術的應用，有效降低了火力發電中的生產成本，在確保火力發電廠獲得更高經濟效益的前提下，實現自動化的操作與管理過程。自動化技術的使用，可以依靠通信管理的全面性、監控系統保護的全面性來實現，利用通用網絡的形式，準確編制電氣項目規劃，實現子項目間數據結果的高度整合，從而完成整體大項目。