電氣自動化系統在熱電廠脫硫工程中的應用探索

樊 鵬

（武漢龍凈環保工程有限公司，湖北 武漢 430200）

國家在發展，科技在進步，新技術如雨后春筍一樣迸發出來，隨著人們思想的轉變，環境的治理和保護非常重要。如今鋼鐵行業、發電行業占據了國家經濟的大片江山，但其排放的二氧化硫對大氣的污染卻不可忽視。為了保護環境，國家提倡節能減排，而電氣自動化將成為其中重要的角色之一。要想在世界這個大市場中占得一席之地，脫硫技術國產化已經迫在眉睫。

1 電氣自動化在脫硫工程中應用的意義

在煙氣脫硫工程中電氣自動化的應用，主要體現在電氣監控系統（ECS）的應用方面。整體來看，ECS 是一套功能比較完善的自動化監控系統。其工作原理是：利用計算機的高速處理能力，實現電氣系統在脫硫工程中的自動運行、控制、保護及故障檢測的作用，盡量全程用機器控制，脫離人工的參與，使得電氣系統更加適用于自動化管理，減少人工成本，事半功倍。DCS 的出現較早，與現階段的ECS 來說，DCS 過于傳統，在信息監測及控制上有很大的局限，而ECS 的應用能夠彌補這些不足，降低了脫硫工程監測和控制的工作難度。ECS 各部分是無法單獨存在的，這個特性使得該系統較容易上手，只需要了解和操作計算機就行，而傳統模式的復雜性帶來了操作和維修的不易。所以，ECS 能夠以較少的資金投入換取較大的利潤回報。出于以上考慮，發電廠要想提升運營效率以創造更大的利潤，必須盡快將ECS 融入DCS，從而達到發電廠的目標。與此同時，隨著計算機技術的不斷發展，自動化的地位也在水漲船高，能夠吸引更多的資金投入，帶動著整個熱電廠更快地適應管理控制整體化。

2 電氣自動化系統應用于煙氣脫硫工程的接入方式

2.1 硬接線方式

通過硬接線，能夠將電氣信息接入DCS 中，再通過DCS中CRT 的運作，將電氣信息顯示出來實時監控，并且對電氣設備進行控制。這樣可以減少人員參與，使得電氣系統更加安全和可靠，這種方式能夠將DCS 的控制范圍進行延申，實現了機電系統的一體化運行和監控。

2.2 硬接線+通信方式

通過對現有熱電廠中電氣系統的持續觀察，發現硬接線方式已經越來越難以適應市場的需要，考慮到DCS 的控制范圍在不斷擴大，囊括監測功能已是必須，硬接線方式需要退下舞臺，迎接通信方式的到來。硬接線+通信方式的ECS 一般采用分層分布體系結構，由服務器、操作員工作站、維護工作站和通信網關等組成，構成電氣系統監控、管理和與DCS 等自動化系統互聯的中心。

2.3 全通信方式

市場上常用的電氣系統采用具有高可靠性的大型實時監控軟件平臺，通過對通信網絡的掌控，能夠更好地保護測控智能裝置，能夠使電氣系統更加趨向于自動化，并對DCS/FCS系統完全開放，實現與DCS/FCS 系統的全面接口，使DCS 系統能夠更好地將電氣自動化系統囊括其中。采用該系統結構實現的ECS 與DCS 接口充分利用網絡通信、現場總線的優勢，依照IEC 通信協議，實現電氣監控系統和DCS 系統的接口，將電氣自動化功能完全融入DCS，從而使DCS 真正覆蓋電廠脫硫系統機電的監控。DCS 系統將整個過程分為很多部分，為了使每個部分成為獨立的一分子，我們會主動減少各部分的電動機綜保裝置數量，以此確保通信的可靠性；同時，運用雙網通信技術，加速運行指令及時生效，以此確保通信地實時性；這些完全可以滿足電廠工藝聯鎖控制的要求。如果電氣信息不需要工藝聯鎖，同時，還需要網絡通信來控制電氣系統的話，可以通過ECS 站控層的通信網關接入DCS。

3 自動化技術在熱電廠電氣設備中的應用

3.1 構建合理的網絡系統。

在熱電廠的發展進程中，網絡系統加入其中，其自動化技術也在不斷推廣，自動化系統往更好的方向發展，需要更加科學的網絡系統。要達到上述目標，需要對自動化技術進行深入的探究，為更優秀技術的出現提供保證。通過技術變革，熱電廠以傳統生產方式為基礎，將計算機與實體生產設備進行結合，從而推動這項新技術以強勢的姿態占據這個市場。在熱電廠電氣設備中，不斷推行自動化技術的施行，加強設備監督，從而使得此類系統能在計算機網絡中實現更強大的共享信息以及數據傳輸的功能，進一步促進電力網絡的快速發展。

3.2 對熱電廠電氣的控制與保護

在以往的熱電廠的火力發電過程中，為了防止各種突發狀況，對發電設備和發電過程進行實時監控，以便提供必要的保護措施，如報警等，擁有很大的局限性。在這種情況下，一般只可以對已經出現的情況進行控制，不能對熱電廠發電起到根本性的保護作用。而通過運用電氣自動化技術，工作人員可以通過計算機對電氣系統的運行和出現的故障進行有效的監督和判斷，一旦提前發現問題，就要立刻采取有效措施，這樣可以在一定程度上保證熱電廠發電的順利進行，提高運行效率。

3.3 統一單元爐機組設施

傳統的熱電廠發電方式已經無法滿足社會發展的需要，要對其實施改革，而自動化技術剛好能夠很好地運用于熱電廠的改革，能夠使電廠各部分進行統一，齊頭發展。火電機組是由電、爐、機及部分組成，它是熱電廠的集散控制系統。

在自動化技術運行過程中，能夠對火電機組進行實時監控，通過監控參數進行分析，更好地調控火電機組的運行狀態，使火電機組最大化地體現它應有的作用，還能使監控系統的作用體現得淋漓盡致。自動化技術還能減少成本的投入，為熱電廠創造更大的利潤。另外，使得單元爐機組實現了統一化，有利于熱電廠進行更良好的信息管理，從而提升了整體的工作效率。

3.4 實現對電氣通信的控制

發電是需要強有力的財力、人力和物力來支撐的，所以國家對熱電廠非常的重視，目前，熱電廠的發電效率已經較之前有所提高，但是，電氣通信控制技術還不夠成熟，可進一步發展，所以，在熱電廠發電過程中，可以適當引進一些成熟的電氣通信控制技術，這樣可以更好地監控自動化系統的應用，進而有效地提升熱電廠的管理工作的效能。

4 結語

時代在發展，市場順應形勢，不斷擴大電氣自動化在市場中的運用，其中較為突出的便是在煙氣脫硫系統中的應用。在煙氣脫硫系統中，電氣自動化能夠對其進行實時監控，減少人工的直接參與，提高運營產能，不留余地地完成國家對二氧化硫更加嚴格的排放標準。隨著科學技術的發展，電氣自動化的應用范圍越來越廣，在未來，電氣自動化還將應用于互聯網的發展，人工智能的發展、現代信息技術的發展等更多領域。隨著社會的進步，電氣自動化必將迎來一個嶄新的春天，但國內的電氣自動化技術仍存在更多進步發展的空間，在未來前進的道路上，仍然需要不斷地開拓創新、砥礪前進。