電氣自動化在電廠系統(tǒng)中的應用分析

李劉杰

（武漢龍凈環(huán)保工程有限公司，湖北 武漢 430000）

電氣自動化技術是近年來廣泛應用于電廠系統(tǒng)中的技術，應用過程中主要借助計算機技術和通訊技術，可以增強電力生產(chǎn)和電氣應用過程的自動調節(jié)能力。比如，目前所使用的通信技術和計算機技術可以提升脫硫脫硝設備的自動化能力。近年來，隨著電氣控制技術的發(fā)展，其在電廠脫硫脫硝系統(tǒng)中得到了廣泛的應用，可大大提升電廠系統(tǒng)的電氣控制水平，對電廠電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生了積極作用。為進一步拓寬電氣自動化在電廠系統(tǒng)中的應用深度與廣度，對其應用要點做深入系統(tǒng)的分析探討十分必要。

1 電氣自動化在電廠系統(tǒng)中的應用優(yōu)勢

總的來說，電氣自動化在電廠脫硫脫硝設備應用中的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在以下幾點：

（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產(chǎn)生較大的硫，同時因為石灰石制漿系統(tǒng)的應用，導致電廠設備的維修與養(yǎng)護變得更加困難，如何做好脫硫脫硝設備的改造與升級顯得尤為關鍵。在借助電氣自動化技術開展脫硫脫硝設備的改造過程中，可以對煙氣再熱器上的漏風率進行改造，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險，將電氣自動化控制技術應用到電力系統(tǒng)中可以很大程度上避免一些不必要的安全事故。實踐應用發(fā)現(xiàn)，在脫硫脫硝設備中加入電氣自動化控制技術，不僅可以提升脫硫脫硝設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)運行的穩(wěn)定性和安全性，為電力系統(tǒng)安全運行提供技術保障。

（3）電氣自動化控制技術可以對電廠脫硫脫硝工藝的相關數(shù)據(jù)進行自動收集，并對所收集的數(shù)據(jù)進行整合分析，可以及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行過程中存在的問題，并借助系統(tǒng)所擁有的預警功能對故障及時處理，確保系統(tǒng)的安全運行。

（4）隨著近年來信息技術的發(fā)展，電氣自動控制技術已經(jīng)開始朝著智能化的方向發(fā)展，借助智能化技術電力系統(tǒng)可以對其運行過程中的狀態(tài)進行動態(tài)監(jiān)測，定期開展自我診斷和維修，及時發(fā)現(xiàn)運行過程中存在的問題。另外，還可以根據(jù)設備運行需求定期進行自我維護和保養(yǎng)，因而可以更好地提升電力系統(tǒng)的運行效率與質量。就現(xiàn)階段電氣自動化控制技術的發(fā)展來說，其在電廠脫硫脫硝系統(tǒng)設備的電氣配電系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)中可以有更好的發(fā)展?jié)摿Γ龊么隧椦芯抗ぷ魇直匾?/p>

2 電氣自動化在電廠系統(tǒng)中的應用分析

2.1 電網(wǎng)調度中的應用

目前，電力系統(tǒng)已經(jīng)可以通過網(wǎng)絡進行管理，電能調度在電力系統(tǒng)運行中所發(fā)揮的作用越來越顯著，成為確保電力系統(tǒng)正常運行的關鍵環(huán)節(jié)。相比以往的電網(wǎng)調度工作來說，因為需要借助服務器完成電力調度，導致實際使用過程中會出現(xiàn)較多的操作失誤問題，系統(tǒng)供電質量也由此降低。將電氣自動化技術應用到電網(wǎng)調度中，可以有效實現(xiàn)調度工作的自動化。一方面在系統(tǒng)運行過程中電氣自動化可以很好地完善系統(tǒng)性能，加快調度作業(yè)的開展速度和質量，同時可以通過計算機設備來構建所需要的信息傳輸通道，調度信息可以在短時間內傳遞至控制中心，迅速完成運行數(shù)據(jù)的對比統(tǒng)計，電力調度工作開展質量由此大大提升。另一方面將電氣自動化技術應用于電網(wǎng)調度中，可以對運行過程中的異常狀況及時處理，可從技術上對系統(tǒng)運行安全進行監(jiān)管，系統(tǒng)運行過程中所受到的內外部影響因素也更少，電網(wǎng)調度工作更加簡單快捷，可以更好地適用于電力需求，保障電力系統(tǒng)運行的安全性。

2.2 發(fā)電廠分散監(jiān)控系統(tǒng)中的應用

電力系統(tǒng)運行是電氣自動化控制的重點，考慮到電力系統(tǒng)較為復雜，單純用人工檢測勢必無法達到預期的運行效果。隨著電氣自動化技術的出現(xiàn)與廣泛應用，電力系統(tǒng)運行過程中的具體情況均可以被動態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)的集中化監(jiān)控、實時監(jiān)控及遠程監(jiān)控，可以全方位解決電力系統(tǒng)運行過程中的問題。以遠程監(jiān)控來說，通過智能電子設備可以對電力系統(tǒng)開展全面的監(jiān)控，工作人員現(xiàn)場管控流程可以大大減少，管控專業(yè)性更高，甚至一些危險系數(shù)高的運行程序可以通過電氣自動化技術來控制，電力系統(tǒng)運行安全性更高。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，降低運行成本，而且可以通過連接網(wǎng)絡的方式對整個電力系統(tǒng)進行管控。

2.3 變電站中的應用

電廠系統(tǒng)運行過程中對電量有較大的需求，供電系統(tǒng)需要承擔更多的用電需求，雖然技術變得越來越先進，但工程操作卻越來越復雜，這讓電氣自動化控制技術在短時間得到了廣泛的應用。在電氣自動化控制應用過程中，可以對電力系統(tǒng)的整個運行狀況做到全方位監(jiān)管，并依托自動化技術的優(yōu)勢，及時探查各個設備與線路的運行情況，短時間內確定故障并進行解決。在傳統(tǒng)變電站建設中，多是通過電纜開展作業(yè)，極易對電氣設備的正常運行產(chǎn)生影響，不僅會出現(xiàn)供電中斷的情況，還會對整個電力系統(tǒng)的運行性能產(chǎn)生影響，對實現(xiàn)電力系統(tǒng)的高效運行有較大的影響。針對這一問題，電廠開始將電氣自動化技術應用于變電站設計中，采取分布式配置方式可以大大提升自動化技術在變電站建設應用中的優(yōu)勢，電能傳輸也更加穩(wěn)定有效。

2.4 電氣控制系統(tǒng)的應用

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

（1）可實現(xiàn)鍋爐與機組的一體化：電氣自動化技術可以將鍋爐、電氣系統(tǒng)及機組之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的即時傳輸與共享，待形成相對完整的組合設備后，機組和鍋爐控制單元可以統(tǒng)一起來。在實際應用過程中，電廠系統(tǒng)可以依托集散控制系統(tǒng)對機爐組的單元運行方式進行控制，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)濟的運行方案。

（2）脫硫系統(tǒng)的改造工作：在脫硫系統(tǒng)改造方面，借助電氣自動化技術可以實現(xiàn)以下三點工作：①將增壓風機拆除后，增壓風機與引風機可以更好地結合起來，超出煙道系統(tǒng)的擋板門兩側被封堵，同時在煙道氣和凈煙氣兩側所設置的可見端口可以確保煙氣沿著預定的方向排出，凈化質量更高；②在省煤器分級設計中，要嚴格按照電廠脫硫系統(tǒng)的進口煙氣溫度合理調整省煤器的分布，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進口位置，同時將高溫式省煤器安裝至脫離系統(tǒng)的SCR進口位置；③在應用電氣自動化技術開展煙氣脫硝系統(tǒng)的設計工作時，需要給予工藝催化劑分層特別的重視，分層時嚴格按照初裝一層、預留一層的方式完成基礎分層，而后在第一層上疊加和擴層。另外，要做好蒸汽吹灰器和聲波吹灰器的電氣自動化設計工作，借助輔助系統(tǒng)實現(xiàn)脫硝需求。除這三項設計工作外，電氣控制系統(tǒng)還可以有針對性地開展石灰石漿液的改造工作，在實際的改造過程中，可以先將系統(tǒng)的球磨機拆除，增設一層石灰石制漿系統(tǒng)，以此確保磨機制作系統(tǒng)與石灰石制漿系統(tǒng)可以在共同運行的方式下完成電力系統(tǒng)的運行工作。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 與其他技術聯(lián)用

隨著電氣自動化控制技術的發(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，在實際應用過程中，電氣自動化控制系統(tǒng)可以與水輪發(fā)電機結合使用，當水輪發(fā)電機的有功負荷超出額定值后，電氣自動化控制系統(tǒng)可以自動調整，確保其處于正常范圍內。再比如，當出現(xiàn)空冷器進水閥開度不足的情況時，電氣自動化控制系統(tǒng)可以適當作出調整，若發(fā)現(xiàn)機組冷卻水壓不足時可以對水泵進行檢查，并將其放入冷卻水中，將其調節(jié)至正常范圍內。而當空冷器出現(xiàn)堵塞問題時，電氣自動化控制系統(tǒng)又可以開展短期加壓供水，管道通暢性可以得到保證，這對于發(fā)動機系統(tǒng)正常運行也有較好的效果。除此之外，隨著近年來自動化技術在電廠系統(tǒng)中的廣泛應用，發(fā)現(xiàn)借助自動化技術，發(fā)動機的有功功率和無功功率可以得到有效的調整，在功能穩(wěn)定的前提下有效功率可以實現(xiàn)最大化。

3 結語

目前，電氣自動化在電廠系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛的應用，尤其是在電網(wǎng)調度、發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)、變電站及電氣控制系統(tǒng)中的應用更加廣泛，為電廠電力系統(tǒng)的生產(chǎn)運行提供了技術支撐。除此之外，近年來，所使用的微機技術也開始應用于電力系統(tǒng)運行中，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。