我國火力發電廠自動化技術的發展以及前景展望

左錚

（國家能源集團內蒙古上海廟發電有限公司，內蒙古 鄂爾多斯 016200）

0 引言

自改革開放以來，我國經濟水平不斷發展，經濟結構不斷改革，科學技術不斷發展，用電量也急劇增加，同時為了貫徹我國綠水青山就是金山銀山的有關環保政策，電能的使用已成為我國居民生產和發展的重要能源之一[1]。為此，我國火力發電廠應提高先進的自動化技術，在火力發電的全過程之中，完成對我國火力發電機組潛力的提升，有效完成對機組一體化運行水平的提高工作，實現對機組運行效率和管理水平的提高，促進我國火力發電產自動化技術在實際中完成貫徹落實，有效提升我國火力發電廠的市場競爭力。

1 火力發電廠自動化技術應用的重要性和現狀

1.1 火力發電廠自動化技術應用的重要性

火力發電廠自動化技術在火力發電過程中的主要作用是通過監視控制設備來完成的，同時還需輔之以數據交換信號反饋，從而構成全環節一體化的自動化系統。自動化系統中的監控設備，通過主接線圖以及曲線等形式完成對設備運行狀態和設備數據信息的監測和測量工作，及時完成對設備警告、信號設備動作上報工作，有效減少因操作失誤而導致的危險情況出現，提升火力發電過程中的安全性和可靠性[2]。

自動化系統的應用還可以為火力發電有促進火力技術平穩運行功能的有關數據，為火力發電廠有關技術工作人員提供有效的數據知識和信息支撐。在火力發電廠中完成對相關設備進行控制時多是使用集散控制系統，火電廠主系統在具體控制時多是通過電氣系統整合來完成對系統的綜合控制，這種綜合控制的方式可以切實有效的保障設備在運行過程中可以得到集控運行，完成對設備安全性的提高，促使設備在運行過程中有效性的發揮，減輕操作人員在實際火力發電操作過程中的操作難度，強化火力發電廠在實際運行過程中可靠性的完成度。在火力發電廠中切實有效的應用自動化技術，就要完成對火力發電廠自動化繼續輸創新性發展和以及創造性改革，只有有效的完成對火力發電廠自動化技術的創新工作才能促使火力發電系統運行能力以及管理能力得到切實有效的提升[3]。

而由于我國火力發電廠在進行火力發電時，多時采用將煤炭以及木材等自然資源通過燃燒放熱，進而將熱能轉化成電能，所以在火力發電廠實際運行過程當中，完成對自動化技術在火力發電廠使用水平的提高提升火力發電廠在火力發電過程中的運行效率，可以有效減少對自然資源的浪費，促使火力發電廠長期可持續發展。

1.2 火力發電廠自動化技術存在的問題

隨著科學技術不斷提高，我國火力發電廠自動化技術水平不斷得到創新發展，在實際發電過程中許多環節都是運用自動化技術完成對火力發電全過程的推動，但是在實際過程中依舊存在著不同程度的問題。

首先是電氣自動化控制方面存在問題，我國在實際火力發電工作環節中不能有效保障電氣自動化系統安全平穩有效運行，是我國電氣自動化控制保護技術不能有效發揮自身作用的原因之一，由于電氣自動化系統在不穩定的發電過程中容易遭受破壞，導致電氣自動化系統不能完成正常的運行工作，因而嚴重影響了電氣自動化系統保護在實踐過程中的應用[4]。

其次是電氣通信工作存在問題，由于我國電氣通信工作在實際運用過程中依舊存在著不同程度的缺陷，使得整體自動化系統不能切實有效的完成運行各工作的統一協調控制。

最后是設備保護方面存在問題，電氣自動化設備保護工作在實際火力發電過程中占有重要地位，由于電氣自動化設備具有高精密度，因此實際過程中容易產生不同程度的損耗，而電氣自動化設備一旦發生損耗則會直接影響到我國火力發電廠自動化技術整體應用水平的發揮，從而影響了進行火力發電時的整體工作效率。因此我國想要切實有效的火力發電廠自動化技術應用水平提高工作，進行對火力發電廠自動化技術創新，提高活力發電廠整體工作效率，就必須要著眼于以上三個基本問題，有針對性的提出解決措施[5]。

2 我國火力發電廠自動化技術的應用

自改革開放以來，我國科學技術不斷發展，動力激勵生產制造能力不斷提高，在20 世紀80 年代初，EBASCO公司完成對熱控系統設計的新的方塊控制模式。

2.1 機、爐協調控制系統

我國火力發電廠的鍋爐和汽機共同控制著電網的供電量控制工作，從而完成對風電機組運行壓力的穩定性控制工作。完成對火力發電廠運行過程中鍋爐和汽機協調控制系統的統一控制工作，確保鍋爐和汽機兩方面的變化情況能穩定到一個最小單位值，盡可能完成對二者相互影響數值的降低工作，整體優化參數控制水平。

2.2 爐膛安全保護系統

爐膛安全保護系統主要是指火力發電廠在進行火力發電過程中，火焰檢測以及燃燒器管理系統，通過邏輯聯系的方式，完成對火力運行過程中自動化系統壓力保護以及吹掃保護工作。爐膛安全保護系統在實際運行過程中，可以切實有效的根據鍋爐爐型以及煤炭種類的不同來進行針對性的科學合理制定保護邏輯條件，進而完成對鍋爐安全運行的保護工作，促使鍋爐運行安全性得以提高，提升長期火力發電過程可靠性實現。同時爐膛安全保護系統的邏輯連鎖以及控制設置在進行不斷的完成自動化技術完善以及創新過程中，有效完成對控制裝置可編程性的提升工作，切實有效的完成在火力發電廠進行火力發電過程中自動化技術的應用水平，保障邏輯控制的安全性，促使邏輯控制可靠性實現。進行對爐膛安全保護系統采用梯形圖編制編輯軟件可以有效促進后續修改控制流程的完善工作，同時借助彩色圖像完成對燃燒器燃燒情況的具體了解工作，切實有效的降低火力發電過程中的能量損耗，提高火力發電的整體發電效率[6]。

2.3 汽機電液調節系統

在進行火力發電過程中，隨著自動化技術不斷發展，相關設備零件可靠性不斷提升，因而目前我國火力發電廠進行應用汽機電液調節系統時，多是采用高壓抗燃油伺服機構，這一方式可以有效實現對汽機運行過程中的回路控制，有效完成對閥門的管理工作，切實有效的完成對汽機電液調節系統相關功能的豐富。我國汽輪發電機組在進行控制時，經歷了盤車到沖轉，到暖集，到加速，到增加負荷，最后完成汽機正常運轉，接受電網的調度控制工作。同時我國在進行保障機組正常平穩運行時，需要有效提升機組運作過程時的經濟效益。隨著我國火力發電產自動化技術不斷完善和發展，我國目前在進行汽機控制室采用模擬電調和數字電調方式，通過有效采取模擬控制儀表以及電子計算機完成對汽機有效控制。

由于我國早期的汽機電液調節系統主要是應用計算機技術為根本支撐，因此在進行實際工作時相關硬件以及軟件不能進行有效通用，導致我國汽機電液調節系統在后期維修和檢測工作時，存在著工作開展困難，工作進展受阻等問題。為解決這一問題，我國產商可以通過不斷優化系統軟件結構，有效提高系統軟件的透明度和公開度，擴大相關產品的應用范圍，完成產品的數據信息共享工作，構建更合理的系統運作方式，從而有效保障配置系統結構以及功能的最優化[7]。

2.4 計算機數據采集和處理系統

我國自20 世紀80 年代以來陸續引進計算機數據采集系統，但是由于當時我國整體科學技術水平不高，計算機整體性能不強，因此在具體計算機數據采集和處理系統應用過程中，容易受到客觀因素的影響，出現數據配置不合理的現象，同時當時的計算機數據采集和處理系統不具備多任務管理的功能，不能同時操作多任務，使得我國相關工作人員在運用計算機數據采集和處理系統時數據處理的整體效率不高。但是隨著我國經濟社會不斷發展，教育水平不斷提高，逐步建立了高素質、復合型的相關技術人才隊伍，也形成了較為完善的計算機應用管理制度，使得我國在應用計算機數據采集和處理系統時，相關技術水平得到大幅度提升。我國在目前進行火力發電廠自動化技術應用時，多采用新式裝置完成對計算機數據采集和處理系統硬件和軟件設施的提高工作，完成對相關資源的優化配置升級，同時應用更加符合我國國情的中文互動界面，有效提高我國相關工作人員進行操作系統使用時的便捷性，還完成對系統故障自我修復和自我判斷功能的增加，有效提高了我國相關工作人員進行后續維修的便利程度，提高了我國工作人員進行相關設備運用時的整體效率。

隨著微積分分散控制系統的出現和實施，我國有關技術工作人員需要充分提高自身創新水平和創新意識，不斷優化豐富相關系統功能開展，進行對火力發電廠自動化技術的創新性和創造性提高工作，有效提高火力發電站自動化系統可靠性，使計算機數據采集和處理系統不斷朝智能化、信息化方向發展。

2.5 電機組仿真裝置

我國進行仿真裝置應用的第一套裝置，是由清華大學在20 世紀70 年代研究制造出來的，但是隨著我國相關技術得到不斷的完善和發展，我國又逐步引入了300MW 機組的全仿真裝置。同時由于我國相關政府部門不斷加強對火力發電機組的重視程度，火力發電過程中有關技術支持的資金投入力度也在不斷增大，我國大型火電機組仿真培訓裝置也得到了不斷的發展和提高。

在自動化系統中，火電機組仿生裝置的主要內容有模擬機組正常運行情況、機組有關工作人員能夠熟練掌握運用在事故工況下的機組啟動以及停止工作。機組有關工作人員通過切實有效的仿真裝置訓練掌握有效的判斷以及處理各種突發事故的能力，進行對多種運行方式的模擬試驗，機組工作人員可以在多種實驗過程中找到更為合理科學的運行方式，從而完成對運行時間精力的縮減工作，實現對火力發電過程中相關成本的控制。同時機組有關工作人員在進行不同系統控制方式仿真實驗過程中，可以增強對機組操作的熟練度，完成對自動化系統應用效率的提高。我國進行仿真裝置的生產，主要目的是為了切實有效的培養機組運行人員的故障問題處理能力，完成對機組有關工作人員綜合素質的提高工作，因此在進行仿真裝置設置時，在配套的軟件設計工作上需要不斷完成對仿真裝置實時性和逼真度的提高工作，進一步完成對產品適應范圍的擴大化，從而有效為我國火力發電廠長期穩定發展提供堅實的保障和基礎。

3 我國火力發電廠自動化技術發展前景

現階段，我國火力發電廠自動化技術已得到廣泛的運用，為發電廠帶來巨大的經濟效益，但是在實際過程中，依舊存在著一些問題，因而，有關管理人員以及工作人員需要提高對火力發電廠自動化技術的重視程度，切實有效的降低煤炭能源的損耗率，減少在運行過程中氣壓波動問題的出現，使火力發電廠在進行火力發電時能夠切實有效的解決相關故障問題，延長發電機組整體使用壽命。同時在進行自動化應用時，需要逐步推進，爐、機、電控制一體化，充分引進信息化技術，推進我國火力發電廠向現代化方向發展。

4 結語

因此，在新時代發展背景下，火力發電廠應加強自動化技術在實際過程中的應用和創新力度，完成技術的創新性發展、創造性改革，使之更好的為火力發電廠提供服務，有效提高火力發電廠的整體發電效率和水平。同時火力發電廠相關功能工作人員需要樹立終身學習觀念，強化自身發展建設，切實提高火力發電廠自動化技術的使用水平。