電氣自動化技術在火力發電中的應用

王丙化

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

關鍵詞：電氣自動化技術；火力發電；作用；應用策略；系統配置

電氣自動化具有反應速度快、智能化、網絡化等特點，被各大制造行業廣泛應用。在火力發電廠行業，電氣自動化更是突出了其優勢所在，給火力發電廠提供了安全可靠的保障，降低了火力發電廠的成本投入，提高了工作效率。因此，對電氣自動化技術在火力發電廠的應用進行探討，對于促進火力發電廠的技術革新、提高原料利用率等具有十分重要的意義。

1 電氣自動化技術在火力發電中的重要作用

1.1 提升生產效率

電氣自動化的應用，能夠取替人為控制的不精確、不準時、不到位，做到瞬時完成一切指令，這種自動化的技術，使工作效率、工作質量和電廠的生產效率大幅提高，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，發電流程各環節的熱量利用率更科學有效，也更匹配發電方案參數，給電廠的節能提供了較大的技術支持。

1.2 降低生產成本

火力發電以熱能轉換發電為主，其原料多為富含熱量的煤、石油等，在傳統的發電系統中，原料是定量供給，無法根據用電峰、谷進行彈性調解。同時，原料的燃燒也控制不到位。運用電氣自動化技術后，能夠自由調解原料的量，燃料比例更精準，燃燒更完全，熱量損耗因素得到控制，使得電廠節能降耗的同時，生產成本大幅降低。

1.3 優化生產資源

電氣動自化技術可以對發電廠各設備、各環節的參數進行精確編制，并實現精確控制，使得燃料配比更科學。同時可以替代人力資源無法適應的工作強度和難度，使設備的工作效率大幅提升，能夠快速定位設備故障，報警和為排除故障提供技術參考。

1.4 革新生產技術

電氣自動化技術將自動控制技術、電氣控制技術、信息技術、網絡技術等都集成起來，為電廠的發電提供技術保障，不但提高了生產效率，提高了發電的安全系數，還降低了員工的工作難度和強度，降低能耗，對促進生產技術革新有重要的推動作用。

2 電氣自動化技術在火力發電中的應用

2.1 健全通用網絡結構

電氣自動化應用，已將網絡技術成熟的運用其中，為電廠網格化控制和內部物聯網的構建打下基礎。在通用網絡結構的支撐下，電氣設備無需要人員手工操作，全部實現自動化流程，員工只需在網絡前端進行工作狀態監督，保證網絡數據回傳和指令發出通暢即可。

2.2 單元爐機組一體化

電氣自動化技術能夠將電廠的所有運行組件統一協調到集中控制中，實現電、機、爐、一體化，并對各部分進行時時監控與數據采集，分析，形成統一的控制系統，保證電廠系統安全可靠高效運行。哪里出現故障，都會一目了然，并快速修復，使電廠的工作效率和質量大幅提升。同時，自動化技術還會根據發電廠的各環節需要，適當優化系統，盡可能降低無用荷載和損耗較多功能卻不大的器件的運行，完成控制室的精簡化和電廠的簡潔化，實現單元爐一體化管理。這種單元爐一體化管理可以幫助電廠充分利用信息技術，實現數據的時時監控，保護電廠設備可靠運行，對自動化控制指令的完成率大大提高，從而提高了發電全網的工作效率。這種一體化單元爐機組的自動化技術實現了電廠管理水平的創新與提升，為電廠成本控制和節能降耗提供了支持和保障。

2.3 保護手段的創新控制

火力發電廠傳統的保護措施是超限報警，連鎖脫機，這種保護手段屬于事后保護，對于電廠的機組設備可起到損害不擴大作用。而應用電氣自動化技術后，機組及其它設備運行狀態被計算機時時監控，不斷有現場工作數據被計算機采集和分析，一旦發現運行不穩定狀態，就會提前對設備進行報警，并快速定位故障點，使得設備傷害提前防范，能夠降低電廠維修成本的投入。

2.4 故障控制

電氣自動化技術能夠提前對設備運行狀態進行監控與評估，及時發現故障因素，能夠快速修復故障，提前維護設備機組。同時，對于一些小故障，自動化技術可根據系統需要自行修復。這種線上時時監控有利于電廠的設備安全，降低設備損毀率。

2.5 實現設備的自動化檢測

電氣自動化技術對電廠電網和機組設備都具有時時自動化檢測的特性，能夠為電廠的系統起到靈活檢測、提前預警的作用。計算機承擔檢測與監控的所有任務，能夠客觀的對系統進行時時監測與評估，對于有故障可能的環節，會提前給操作人員預警，從而實現提前維護，避免事故停機現象的發生。這種自動化檢測對設備進行時時監控，能夠保證設備始終處于最佳的工作狀態，對于處長設備使用壽命和使用安全性具有重要作用。

3 系統配置

3.1 I/O集中監控方式

I/O集中監控就是將電廠的現場設備直接連接到總的控制設備I/O上，使電纜與DCSI/O形成一個閉合的系統，A/D處理的數據統一由DCX進行分析與命令控制，從而實現電廠所有設備的時時控制和監督。這種控制方式比傳統控制方式更高效，對于故障的反應速度更快，系統維護方便、簡潔易操作，成本少。其缺點是隨著監控范圍的進一步增大，線路增多較多，電纜輔設工作量大，數量多，容易導致電磁干攏而影響系統穩定性和可靠性。

3.2 遠程智能I/O方式

遠程智能I/O方式是指在離控制室較遠的工作現場設立A/D轉換機柜，通過電纜與控制室相連，用網線或光纖進行數據傳輸，不但可以節省電纜的使用量，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 現場總線控制系統方式

現場總線將當前主流技術如通信技術、計算機技術和控制技術有機的融合起來，將DCS控制缺點完全避開，做到了同時單一控制，即對設備控制可以隨時隨地進行分散掌控，并將分散控制統一到網絡平臺下，形成設備拓撲狀管理，即高效又節能。

參考文獻：

[1] 寇恒.電氣自動化技術在火力發電中的應用策略研究[J].電子制作，2016（01）.

[2] 徐國寶.電氣自動化技術在火力發電中的創新應用[J].工業設計，2016（04）.