試論電氣自動化技術(shù)在鋁礦礦區(qū)火力發(fā)電中的應(yīng)用策略

張穎霄，任思慧，任思琪

（1.蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學(xué)，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(jīng)大學(xué)，四川 成都 611137）

1 電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用表現(xiàn)

在火力發(fā)電廠中，應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，不僅帶來了一定的技術(shù)保障。應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，可以及時發(fā)現(xiàn)火力發(fā)電中存在的故障，及時更換變送器和電力通信系統(tǒng)，以便能實現(xiàn)高度的采集和轉(zhuǎn)換工作。例如，在調(diào)節(jié)主汽壓力時，主要是通過串聯(lián)的形式來實現(xiàn)的。在系統(tǒng)中，主汽溫度與水溫有直接的關(guān)聯(lián)，因此，可以降低水溫來調(diào)節(jié)主汽的溫度。但是，由于氣溫調(diào)節(jié)有相應(yīng)的延遲時間，且延遲時間較大。為了有效掌握調(diào)節(jié)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(xié)調(diào)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(shù)對礦區(qū)火力發(fā)電廠的優(yōu)勢和功能

（1）提高發(fā)電效率。現(xiàn)如今，無論在生活中，還是在生產(chǎn)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(fā)電設(shè)備等因素，發(fā)電廠無法達到人們要求的發(fā)電量，阻礙著火力發(fā)電廠的發(fā)展[1]。現(xiàn)如今，實現(xiàn)火力發(fā)電的電氣自動化，標志著火力發(fā)電進入了嶄新的時期，利用一些高新技術(shù)，推動火力發(fā)電的創(chuàng)新與發(fā)展。

（2）降低生產(chǎn)成本。發(fā)電廠使用的發(fā)電燃料主要是煤、石油。現(xiàn)如今，在發(fā)電廠中應(yīng)用自動化技術(shù)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(wǎng)的穩(wěn)定性。

（3）優(yōu)化資源配置。在火力發(fā)電廠中，應(yīng)用這項技術(shù)能及時淘汰過時的發(fā)電設(shè)備，及時更新新時代使用的新型發(fā)電設(shè)備，優(yōu)化火力發(fā)電廠的資源配置，實現(xiàn)高效的發(fā)電生產(chǎn)。電氣自動化的應(yīng)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(yīng)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(fā)電工作人員的優(yōu)勢，在使用自動化技術(shù)的背景下，給更多工作人員帶來了便利，使用更先進的發(fā)電設(shè)備，標志著火力發(fā)電廠的創(chuàng)新。在工作時，利用工人與火力發(fā)電設(shè)備的有效合作，實現(xiàn)資源與火力發(fā)電廠潛力的最大價值化。

（4）改革電氣技術(shù)。電氣自動化技術(shù)是對電氣控制、計算機技術(shù)的融合。在火力發(fā)電中，應(yīng)用這個融合技術(shù)，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(fā)電行業(yè)進入了一個新階段，改革電氣技術(shù)。

3 電氣自動化技術(shù)在鋁礦礦區(qū)火力發(fā)電中的系統(tǒng)配置

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

（2）遠程智能I/O方式。遠程智能I/O方式，它是指在現(xiàn)場設(shè)置中，對現(xiàn)場設(shè)備數(shù)據(jù)采集的過程，利用遠程采集柜的相連性，實現(xiàn)遠程智能控制。在這個系統(tǒng)中，遠程智能控制有許多優(yōu)點。

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

4 電氣自動化技術(shù)在鋁礦礦區(qū)火力發(fā)電中的使用

（1）增加電氣整體的通信管理。從鋁礦礦區(qū)火力發(fā)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(tǒng)的可靠性，都有待繼續(xù)完善發(fā)展，還存在一定的差距。目前，鋁礦礦區(qū)火力發(fā)電廠通信系統(tǒng)距離高度控制水平有較大的差距[2]。因此，在火力發(fā)電中，為了擺脫通信系統(tǒng)距離高度的控制差距，實現(xiàn)通信自動化管理過程，應(yīng)該解決火力發(fā)電廠發(fā)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(yīng)注意的。其中，分散控制系統(tǒng)是應(yīng)用比較廣泛的一種形式。

分散控制系統(tǒng)以全自動化的形式而存在，在火力發(fā)電過程中，應(yīng)用分散控制系統(tǒng)，能實現(xiàn)熱控系統(tǒng)自動化與全自動化的雙向發(fā)展，突出該控制系統(tǒng)的多種優(yōu)勢。例如，可靠性高、數(shù)據(jù)顯示快、能靈活控制等等。因此，為了加快電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用進程，在火力發(fā)電中，要有效結(jié)合通信網(wǎng)絡(luò)與控制系統(tǒng)，充分融合網(wǎng)絡(luò)與分散控制系統(tǒng)。在這背景下，使火力發(fā)電系統(tǒng)更立體、更全方位。當分散控制系統(tǒng)融入了通訊網(wǎng)絡(luò)后，能不斷調(diào)整系統(tǒng)中的功能與結(jié)構(gòu)，有效提高熱工工藝連鎖問題的處理效率。

（2）不斷創(chuàng)新監(jiān)控系統(tǒng)保護手段。火力發(fā)電自動化技術(shù)的應(yīng)用，使監(jiān)控系統(tǒng)也全面升級，給整個監(jiān)控系統(tǒng)帶來了更強的保護性與安全性。另外，監(jiān)控系統(tǒng)要實現(xiàn)自動化監(jiān)控，不僅監(jiān)控火力發(fā)電工程的電氣裝置用電狀況，同時，也監(jiān)控工作人員的工作狀況與進展，提高火力發(fā)電的生產(chǎn)效益。

（3）創(chuàng)新控制保護技術(shù)。實現(xiàn)火力發(fā)電廠的自動化技術(shù)，首先，應(yīng)該完善計算機控制保護技術(shù)，對電氣自動化系統(tǒng)進行診斷與檢測，提前發(fā)現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)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(yīng)的解決策略，改變自動化技術(shù)系統(tǒng)的控制策略，有效保證電氣自動化技術(shù)能正常運行。

（4）建立通用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，應(yīng)該建立通用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造，實現(xiàn)火力發(fā)電的自動化裝備管理進程。在火力發(fā)電系統(tǒng)中，應(yīng)將管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)與計算機監(jiān)控系統(tǒng)緊密結(jié)合，在現(xiàn)代化技術(shù)的支撐下，推動火力發(fā)電的穩(wěn)定與發(fā)展。

（5）準確編制電氣項目規(guī)劃。在火力發(fā)電工作中，應(yīng)用電氣自動化技術(shù)也有一定的要求。在自動化技術(shù)應(yīng)用的過程中，應(yīng)該有效結(jié)合產(chǎn)業(yè)項目的特性來分析，準確編制電氣項目規(guī)劃，不僅要考慮產(chǎn)業(yè)項目存在的人力、財力資源，同時，也應(yīng)該考慮產(chǎn)業(yè)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(shè)備成本，在考慮各項資源和各項成本的基礎(chǔ)上，再去明確整個項目的策略。倘若該項目規(guī)模較大，可以將其劃分為幾個規(guī)模小的子項目。子項目之間要相互聯(lián)系，有共同的推動作用。在明確了項目規(guī)劃后，應(yīng)該將具體的工作落實到每個負責(zé)人身上，將責(zé)任進行具體劃分，落實到個人，實現(xiàn)各子項目之間的高度配合，再將子項目的結(jié)果與數(shù)據(jù)進行整合，從而完成整體的大項目。

（6）完善能源轉(zhuǎn)換設(shè)備。現(xiàn)如今，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，火力發(fā)電廠實現(xiàn)了監(jiān)控模式的轉(zhuǎn)型升級過程，由傳統(tǒng)的手動監(jiān)控轉(zhuǎn)型成一體化監(jiān)控模式，一方面，能提高監(jiān)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(fā)電廠存在的問題，為其提供一定的技術(shù)支持。在整個電力系統(tǒng)中，能源轉(zhuǎn)換是最基礎(chǔ)的一個設(shè)備。因此，為了使火力發(fā)電過程更穩(wěn)定，應(yīng)該及時診斷監(jiān)測能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，定期對能源轉(zhuǎn)換設(shè)備進行診斷與維修，及時監(jiān)測能源轉(zhuǎn)換設(shè)備存在的安全隱患。為了提高火力發(fā)電廠的自動化過程，可以在能源轉(zhuǎn)換設(shè)備上安裝在線監(jiān)控系統(tǒng)，對設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)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(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)該講究簡約，利用有效的占地面積，提供完備的設(shè)備保障。可見，完善能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，能提高工作人員獲取信息的時效性，與傳統(tǒng)火力發(fā)電技術(shù)相比，實現(xiàn)自動化的操作與管理過程。借助于單元爐機組，實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的高度運行。

5 結(jié)語

電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，有效降低了火力發(fā)電中的生產(chǎn)成本，在確保火力發(fā)電廠獲得更高經(jīng)濟效益的前提下，實現(xiàn)自動化的操作與管理過程。自動化技術(shù)的使用，可以依靠通信管理的全面性、監(jiān)控系統(tǒng)保護的全面性來實現(xiàn)，利用通用網(wǎng)絡(luò)的形式，準確編制電氣項目規(guī)劃，實現(xiàn)子項目間數(shù)據(jù)結(jié)果的高度整合，從而完成整體大項目。