電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電的應(yīng)用

時間:2022-06-20 04:28:13

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電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電的應(yīng)用

摘要:通過分析目前中國電氣自動化技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀,探討電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電的重要作用,并針對性提出了幾點優(yōu)化策略,希望能對中國以后的火力發(fā)電行業(yè)有所幫助。

關(guān)鍵詞:電氣自動化;火力發(fā)電;技術(shù)應(yīng)用

火力發(fā)電廠是中國電廠發(fā)電眾多方式中的一種,每年創(chuàng)造出來的電力能量不斷增多,為了能夠滿足社會的不斷需求,企業(yè)逐漸認(rèn)識到了自動化技術(shù)的重要性,電氣自動化技術(shù)被逐漸運用到火力發(fā)電工作中。電力自動化的特點不僅是自身具有的信息化和網(wǎng)絡(luò)化,它還能夠幫助提升火力發(fā)電部門的信息化、自動化發(fā)展水平,提升火力發(fā)電廠的整體自動化水平,進(jìn)一步提高電氣控制的安全可靠性。

1火力發(fā)電中電氣自動化的重要作用

1.1提高發(fā)電率

近年,中國整體用電量隨著居民人數(shù)的增長而增長,根據(jù)調(diào)查顯示,前幾年的發(fā)電效率明顯不能跟上社會用電速度,尤其是在炎熱的夏季,空調(diào)是必需品,但是部分地區(qū)的居民享受的供電要分時段進(jìn)行,經(jīng)常會產(chǎn)生跳閘現(xiàn)象,對居民生活影響很大。傳統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)過于陳舊,導(dǎo)致發(fā)電量不能滿足于使用量,電氣自動化系統(tǒng)就能夠有效幫助解決這一問題,電氣自動化系統(tǒng)通過分析數(shù)據(jù),根據(jù)分析結(jié)果制定詳細(xì)的設(shè)備運行方案,在發(fā)電運行過程中規(guī)劃好工作時間和工作強(qiáng)度,有效保證了人們生活中的用電需,不會產(chǎn)生過度生產(chǎn)而浪費,也不會出現(xiàn)供電量不足而影響人們的生活。

1.2節(jié)省發(fā)電成本

傳統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備使用的發(fā)電材料是煤炭和石油,而且由于過去的發(fā)電技術(shù)相對落后,所以在設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的發(fā)電強(qiáng)度無法詳細(xì)分析數(shù)據(jù),容易出現(xiàn)發(fā)電量無法滿足使用量或發(fā)電量過大而產(chǎn)生浪費的現(xiàn)象。煤炭和石油資源的燃燒通常是需要人工操作的,人工操作雖然容易隨時掌握燃燒時間,但同樣會導(dǎo)致燃燒不徹底而造成資源浪費。現(xiàn)代電氣自動化技術(shù)在燃燒過程中能夠通過計算機(jī)軟件自動計算出原料充分燃燒的時間,有效避免資源浪費現(xiàn)象,提升資源的使用效率。

1.3合理分配設(shè)備資源

在發(fā)電過程中,火力發(fā)電廠的資源分配是否合理非常重要,在發(fā)電過程中電廠不只是一臺設(shè)備運行,大量發(fā)電設(shè)備同時運行才能滿足用電需求,但是設(shè)備的運行壽命是有限的,如果長時間超負(fù)荷運行會減少機(jī)械設(shè)備的使用壽命,嚴(yán)重者還會導(dǎo)致設(shè)備在運行過程中出現(xiàn)損壞而停止工作,影響發(fā)電場的發(fā)電量。現(xiàn)代電氣自動化技術(shù)實施之后,通過計算機(jī)可以精確計算和監(jiān)控設(shè)備的運轉(zhuǎn)工作量和工作時間,設(shè)備在工作時長和工作量進(jìn)入超負(fù)荷運轉(zhuǎn)時會被立刻停止工作,針對設(shè)備進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)工作之后,再自動開啟投入到發(fā)電工作中,這樣發(fā)電廠的設(shè)備就可以得到輪流維修保養(yǎng),延長使用壽命[1]。

2電氣自定化技術(shù)的發(fā)展

隨著中國火力發(fā)電廠技術(shù)化、科學(xué)化的發(fā)展,電氣自動化技術(shù)也在不斷提高,為火力發(fā)電廠的數(shù)據(jù)采集和信息通信等領(lǐng)域都開拓了新的技術(shù)發(fā)展道路。電氣自動化技術(shù)不僅能幫助火力發(fā)電廠實現(xiàn)實時監(jiān)控,還能夠?qū)崿F(xiàn)交流采樣測量、保護(hù)和監(jiān)控,通過新型的計算機(jī)信息化管理來監(jiān)控和保護(hù)現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)。電氣自動化系統(tǒng)由三部分組成,分別為控制層、間隔層和通信層,通過不同的分層來實現(xiàn)整個發(fā)電系統(tǒng)工作的監(jiān)督和監(jiān)控。電氣自動化系統(tǒng)的控制層非常重要,是整個系統(tǒng)的核心,主要負(fù)責(zé)監(jiān)控、控制、采集和整理數(shù)據(jù)信息工作,通信層的主要任務(wù)是完成系統(tǒng)間隔層和每個站點的數(shù)據(jù)交流、互相訪問、轉(zhuǎn)換工作,還有邏輯監(jiān)督和控制電器設(shè)備。

3電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1電機(jī)自動化能做到集中監(jiān)控

電氣自動化能夠在發(fā)電設(shè)備運行過程中針對設(shè)備的每一個饋線設(shè)置相應(yīng)的接口,這樣使用電纜線把各個通道中的接口進(jìn)行連接,這樣發(fā)電設(shè)備就會進(jìn)入DCS狀態(tài),電氣自動化技術(shù)就能夠?qū)崟r監(jiān)督發(fā)電現(xiàn)場設(shè)備運行情況。針對發(fā)電設(shè)備進(jìn)行實施監(jiān)督能夠有效保證機(jī)械設(shè)備運行的有效性,電氣自定化技術(shù)響應(yīng)速度較快,能夠幫助設(shè)備在出現(xiàn)問題時及時維護(hù),而且實時監(jiān)控的防護(hù)等級不需要太高,所以成本造價上也會相對減少,節(jié)約發(fā)電成本。但是集中監(jiān)控需要把發(fā)電設(shè)備都設(shè)置為電氣自動化技術(shù)的監(jiān)控范圍之內(nèi),因此實時監(jiān)控屬于一項比較復(fù)雜的工作。中國發(fā)電廠規(guī)模不斷擴(kuò)大,發(fā)電設(shè)備也不斷增多,需要實時監(jiān)控的范圍也在增大,這樣有可能會對于系統(tǒng)的運行增加壓力[2]。

3.2遠(yuǎn)程控制

不僅是發(fā)電廠電氣自定化技術(shù),遠(yuǎn)程控制技術(shù)在社會中的生活和生產(chǎn)過程中利用率很高,它能夠通過遠(yuǎn)距離進(jìn)行操控,有效幫助節(jié)約人力資源,操作人員不需要近距離的面對面就能接觸到設(shè)備并進(jìn)行設(shè)備操作控制工作,遠(yuǎn)程控制有效降低了操作人員的工作量。在火力發(fā)電廠工作中,通過硬接線的電纜來連接架采集柜,用雙絞線和光纖連接控制室中的DCS控制器要加采集柜,從而達(dá)到數(shù)據(jù)互相傳輸?shù)淖饔茫_(dá)到遠(yuǎn)程控制的效果。

3.3總線控制技術(shù)

在火力發(fā)電廠的發(fā)電設(shè)備運行現(xiàn)場,總線控制主要是使用3G技術(shù)來完成,結(jié)合計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù),火力發(fā)電設(shè)備的控制已經(jīng)逐漸發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)化和信息技術(shù)化。控制好現(xiàn)場總線能夠規(guī)避DCS控制站中的輸出和輸入單元,有效改變傳統(tǒng)的DCS分散和集中相結(jié)合的控制體系。

4創(chuàng)新電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用

4.1單元路組的統(tǒng)一管理

火力發(fā)電廠使用電氣自動化管理能有效進(jìn)行機(jī)電的統(tǒng)一化管理,朝著火力發(fā)電廠一體化、自動化的方向進(jìn)步。通過統(tǒng)一化管理,能夠完成電、爐、機(jī)的單元運行機(jī)制,通過整合整個工程設(shè)備運行數(shù)據(jù),電氣自動化技術(shù)針對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一一匯總分析,才能更大限度地發(fā)揮出火力發(fā)電機(jī)組的工作潛能。在火力發(fā)電廠電氣自動化技術(shù)使用過程中,一定要盡可能減少系統(tǒng)工作的負(fù)載能力、縮小控制室,才能有效降低系統(tǒng)管理成本。統(tǒng)一化管理單元路組能有效地實現(xiàn)火力發(fā)電廠信息采集的全面化,只有信息采集及時準(zhǔn)確,才能從根本上提升發(fā)電組的工作效率,保證發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組隨時保持正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。提升火力發(fā)電組的發(fā)電設(shè)備運行控制工作,才能有效保證發(fā)電設(shè)備的自動化工作水平[3]。

4.2創(chuàng)新控制保護(hù)手段

傳統(tǒng)的火力發(fā)電系統(tǒng)中的控制和保護(hù)手段是報警和聯(lián)鎖,通過波動性控制來實現(xiàn)發(fā)電設(shè)備的超限報警和聯(lián)鎖跳機(jī)。但是通過使用電氣自動化技術(shù)之后,系統(tǒng)可以通過計算機(jī)信息技術(shù)的控制保護(hù)來針對系統(tǒng)運營進(jìn)行實時監(jiān)測和故障診斷工作,有效保證在設(shè)備出現(xiàn)故障隱患時能夠及時發(fā)現(xiàn)和維護(hù),電氣自動化技術(shù)還能夠幫助實現(xiàn)電氣自動化系統(tǒng)運行設(shè)備的維修轉(zhuǎn)化和維護(hù)被動轉(zhuǎn)化,設(shè)備運行的維修和預(yù)防維護(hù)能夠同時進(jìn)行。

4.3電氣通信控制

傳統(tǒng)的電氣自動化控制系統(tǒng)運行過程中,所具備的電氣通信速度和系統(tǒng)的可靠性不強(qiáng),所以并不能夠滿足于火力發(fā)電的發(fā)展,主要是由于ECS和DCS的兩大系統(tǒng)之間存在很大一部分硬接線,要想實現(xiàn)電器全銅芯的控制模式,必須要處理好熱工工藝的連鎖問題,只有這樣才能提高電氣系統(tǒng)的后臺實際應(yīng)用水平,提高電氣自動化設(shè)備在運行中的監(jiān)視功能水平。

4.4建設(shè)通用型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的建設(shè)能夠提高電器自動化設(shè)備的運行成功率。隨著電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電廠的使用和普及,有效實現(xiàn)從自動化的辦公環(huán)境到控制及自動化最后實現(xiàn)整個電氣自動化范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品控制,實現(xiàn)電廠管理層面對于電廠現(xiàn)場設(shè)備工作的實施監(jiān)督,并且確保電廠控制設(shè)備、管理系統(tǒng)和計算機(jī)實施監(jiān)督系統(tǒng)運行時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸安全和穩(wěn)定,實現(xiàn)火力發(fā)電廠的全集成自動化工作模式。

5結(jié)語

目前,中國電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用取得了很好的成績,幫助中國火力發(fā)電廠最大限度地挖掘出了火電機(jī)組的工作潛力,實現(xiàn)了一體化的單遠(yuǎn)制管理,加強(qiáng)了發(fā)電廠中電網(wǎng)運行的統(tǒng)一化管理,提高了工作效率和控制水平,保證了中國的用電質(zhì)量。火電廠在引進(jìn)電氣自動化技術(shù)一定要把握好自動化模式的控制方式,貫徹落實安全生產(chǎn)理念,加強(qiáng)工作人員的技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn)工作,為火電廠的電氣自動化操作人員創(chuàng)設(shè)能夠準(zhǔn)確操作設(shè)備的良好工作環(huán)境,能夠讓電氣自動化技術(shù)工作效果更加事半功倍。只有通過不斷努力研究和探索,才能夠讓中國火力發(fā)電廠的電氣自動化技術(shù)更加完善,使中國發(fā)電事業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展。

作者:薛凱嘉 單位:霍州煤電集團(tuán)煤矸石熱電廠

參考文獻(xiàn):

[1]趙楊,丁寶峰,杜翠女,等.淺談電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新與應(yīng)用[J].硅谷,2011(3):93-94.

[2]周力.電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2011(5):68-69.

[3]龐衛(wèi)仕.電氣自動化技術(shù)在火力發(fā)電中的創(chuàng)新與應(yīng)用[J].廣西輕工業(yè),2011(7):33-34.