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電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電的應(yīng)用論文
摘要：通過(guò)分析目前中國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀，探討電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電的重要作用，并針對(duì)性提出了幾點(diǎn)優(yōu)化策略，希望能對(duì)中國(guó)以后的火力發(fā)電行業(yè)有所幫助。
關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；火力發(fā)電；技術(shù)應(yīng)用
火力發(fā)電廠是中國(guó)電廠發(fā)電眾多方式中的一種，每年創(chuàng)造出來(lái)的電力能量不斷增多，為了能夠滿(mǎn)足社會(huì)的不斷需求，企業(yè)逐漸認(rèn)識(shí)到了自動(dòng)化技術(shù)的重要性，電氣自動(dòng)化技術(shù)被逐漸運(yùn)用到火力發(fā)電工作中。電力自動(dòng)化的特點(diǎn)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(mén)的信息化、自動(dòng)化發(fā)展水平，提升火力發(fā)電廠的整體自動(dòng)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(dòng)化的重要作用
1.1提高發(fā)電率
近年，中國(guó)整體用電量隨著居民人數(shù)的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，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(huì)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(shí)段進(jìn)行，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生跳閘現(xiàn)象，對(duì)居民生活影響很大。傳統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)過(guò)于陳舊，導(dǎo)致發(fā)電量不能滿(mǎn)足于使用量，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)就能夠有效幫助解決這一問(wèn)題，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)分析數(shù)據(jù)，根據(jù)分析結(jié)果制定詳細(xì)的設(shè)備運(yùn)行方案，在發(fā)電運(yùn)行過(guò)程中規(guī)劃好工作時(shí)間和工作強(qiáng)度，有效保證了人們生活中的用電需，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)度生產(chǎn)而浪費(fèi)，也不會(huì)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(guò)去的發(fā)電技術(shù)相對(duì)落后，所以在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的發(fā)電強(qiáng)度無(wú)法詳細(xì)分析數(shù)據(jù)，容易出現(xiàn)發(fā)電量無(wú)法滿(mǎn)足使用量或發(fā)電量過(guò)大而產(chǎn)生浪費(fèi)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(shí)掌握燃燒時(shí)間，但同樣會(huì)導(dǎo)致燃燒不徹底而造成資源浪費(fèi)�，F(xiàn)代電氣自動(dòng)化技術(shù)在燃燒過(guò)程中能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)計(jì)算出原料充分燃燒的時(shí)間，有效避免資源浪費(fèi)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(guò)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(guò)程中電廠不只是一臺(tái)設(shè)備運(yùn)行，大量發(fā)電設(shè)備同時(shí)運(yùn)行才能滿(mǎn)足用電需求，但是設(shè)備的運(yùn)行壽命是有限的，如果長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行會(huì)減少機(jī)械設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重者還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)損壞而停止工作，影響發(fā)電場(chǎng)的發(fā)電量�，F(xiàn)代電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施之后，通過(guò)計(jì)算機(jī)可以精確計(jì)算和監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)工作量和工作時(shí)間，設(shè)備在工作時(shí)長(zhǎng)和工作量進(jìn)入超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)被立刻停止工作，針對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)工作之后，再自動(dòng)開(kāi)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(zhǎng)使用壽命[1]。
2電氣自定化技術(shù)的發(fā)展
隨著中國(guó)火力發(fā)電廠技術(shù)化、科學(xué)化的發(fā)展，電氣自動(dòng)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(kāi)拓了新的技術(shù)發(fā)展道路。電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅能幫助火力發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，還能夠?qū)崿F(xiàn)交流采樣測(cè)量、保護(hù)和監(jiān)控，通過(guò)新型的計(jì)算機(jī)信息化管理來(lái)監(jiān)控和保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)。電氣自動(dòng)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(guò)不同的分層來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)工作的監(jiān)督和監(jiān)控。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制層非常重要，是整個(gè)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(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)交流、互相訪問(wèn)、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(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用
3.1電機(jī)自動(dòng)化能做到集中監(jiān)控
電氣自動(dòng)化能夠在發(fā)電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中針對(duì)設(shè)備的每一個(gè)饋線設(shè)置相應(yīng)的接口，這樣使用電纜線把各個(gè)通道中的接口進(jìn)行連接，這樣發(fā)電設(shè)備就會(huì)進(jìn)入DCS狀態(tài)，電氣自動(dòng)化技術(shù)就能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)督發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行情況。針對(duì)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行實(shí)施監(jiān)督能夠有效保證機(jī)械設(shè)備運(yùn)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(wèn)題時(shí)及時(shí)維護(hù)，而且實(shí)時(shí)監(jiān)控的防護(hù)等級(jí)不需要太高，所以成本造價(jià)上也會(huì)相對(duì)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(dòng)化技術(shù)的監(jiān)控范圍之內(nèi)，因此實(shí)時(shí)監(jiān)控屬于一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作。中國(guó)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(shí)時(shí)監(jiān)控的范圍也在增大，這樣有可能會(huì)對(duì)于系統(tǒng)的運(yùn)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(huì)中的生活和生產(chǎn)過(guò)程中利用率很高，它能夠通過(guò)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(duì)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(guò)硬接線的電纜來(lái)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�，達(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(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)，總線控制主要是使用3G技術(shù)來(lái)完成，結(jié)合計(jì)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�？刂坪矛F(xiàn)場(chǎng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)化的方向進(jìn)步。通過(guò)統(tǒng)一化管理，能夠完成電、爐、機(jī)的單元運(yùn)行機(jī)制，通過(guò)整合整個(gè)工程設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，電氣自動(dòng)化技術(shù)針對(duì)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(dòng)化技術(shù)使用過(guò)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(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠信息采集的全面化，只有信息采集及時(shí)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(shí)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(yùn)行控制工作，才能有效保證發(fā)電設(shè)備的自動(dòng)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(bào)警和聯(lián)鎖，通過(guò)波動(dòng)性控制來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電設(shè)備的超限報(bào)警和聯(lián)鎖跳機(jī)。但是通過(guò)使用電氣自動(dòng)化技術(shù)之后，系統(tǒng)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的控制保護(hù)來(lái)針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和故障診斷工作，有效保證在設(shè)備出現(xiàn)故障隱患時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和維護(hù)，電氣自動(dòng)化技術(shù)還能夠幫助實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的維修轉(zhuǎn)化和維護(hù)被動(dòng)轉(zhuǎn)化，設(shè)備運(yùn)行的維修和預(yù)防維護(hù)能夠同時(shí)進(jìn)行。
4.3電氣通信控制
傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)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(mǎn)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(shí)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(wèn)題，只有這樣才能提高電氣系統(tǒng)的后臺(tái)實(shí)際應(yīng)用水平，提高電氣自動(dòng)化設(shè)備在運(yùn)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(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的建設(shè)能夠提高電器自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行成功率。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠的使用和普及，有效實(shí)現(xiàn)從自動(dòng)化的辦公環(huán)境到控制及自動(dòng)化最后實(shí)現(xiàn)整個(gè)電氣自動(dòng)化范圍之內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通訊產(chǎn)品控制，實(shí)現(xiàn)電廠管理層面對(duì)于電廠現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工作的實(shí)施監(jiān)督，并且確保電廠控制設(shè)備、管理系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)實(shí)施監(jiān)督系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸安全和穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的全集成自動(dòng)化工作模式。
5結(jié)語(yǔ)
目前，中國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電廠的應(yīng)用取得了很好的成績(jī)，幫助中國(guó)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(shí)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(yùn)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(guó)的用電質(zhì)量�；痣姀S在引進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)一定要把握好自動(dòng)化模式的控制方式，貫徹落實(shí)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(dòng)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(dòng)化技術(shù)工作效果更加事半功倍。只有通過(guò)不斷努力研究和探索，才能夠讓中國(guó)火力發(fā)電廠的電氣自動(dòng)化技術(shù)更加完善，使中國(guó)發(fā)電事業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展。
考文獻(xiàn)：
［1］趙楊，丁寶峰，杜翠女，等.淺談電氣自動(dòng)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(dòng)化技術(shù)在火力發(fā)電中的應(yīng)用［J］.企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2011(5)：68-69.
［3］龐衛(wèi)仕.電氣自動(dòng)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.
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