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李 静
（新疆生产建设兵团招标有限公司,新疆 乌鲁木齐 830063）
摘 要：火力发电是我国电厂发电的主要结构,目前国内高参数、大容量的火电机组已经成为主力,这对其运行的控制和监督提出了更高的要求,这就需要将电气自动化技术应用到火力发电中.文章讨论了电气自动化技术在火力发电厂中的基本作用和优点,同时总结与概括了目前电气自动化技术在火力发电厂中的应用以及创新点.
关键词：电气自动化技术；火力发电厂；火电机组；电力结构；通用网络；电能
中图分类号：TM611 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）04-0052-03
火力发电作为我国电厂发电的主要结构,每年创造出来的电能不断增多.随着计算机网络技术、信息技术等的不断发展,高参数、大容量的大型火电机组成为国内电力行业的主力机组,电气自动化技术在火力发电厂中的应用越来越广泛,不仅可以有效提高工作效率,还降低了造价成本,提高了市场竞争能力.由此可见,运用电气自动化技术已经成为火力发电厂生产与发展的必由之路.
1. 电气自动化技术在火力发电厂中的基本作用及优点
火力发电厂中的电气自动化系统是以监视控制设备为主、数据交换信号反馈为辅的一套自动化系统.监控设备可以通过主接线图、曲线等方式对设备的运行状况以及数据信息进行测量和监控,并及时将设备上的警告信号、动作异常上报.电气自动化系统还提供电量日报表、检修报表、设备启停次数报表等,其还具备很多特殊的数据反馈功能,例如可以利用测控装置自带的计量功能进行电量统计、故障诊断等.
电气自动化技术的优点下主要有以下几个方面：
1.1 提升效率
早期受社会技术条件的限制,火力发电厂每年的电能损耗都在15%～30%左右,而引进了自动化生产技术之后,生产效率明显提高,电能的生产量也不断增多.
1.2 降低生产成本
火力发电的主要原料是煤和石油,以往电能生产技术落后,燃料的消耗量大,火力发电的成本较高.而引进了电气自动化技术后,可以保证燃料充分燃烧,最大限度地利用原料的价值,显著降低了生产成本.
1.3 促进技术革新
电气自动化技术融合了计算机、电气控制、信息技术等多方面的实用技术.将这一技术应用到火力发电厂中,可以推动火力发电行业的技术革新,可以降低作业难度,为作业人员的工作带来很大的便利.
1.4 优化资源、整合模式
电能的生产需要电力设备、燃料、作业人员等多方面资源的投入,每个方面对电能产量都有很大影响.而电气自动化技术可以很好地协调与整合各项资源,摆脱传统的生产作业方式,实现人机操控的新局面,采用一体化的操作,降低作业人员的工作难度,另外还可以及时发现故障并立即处理.这样可以促进火力发电方案的革新,带动生产效益,增加电能产量.
2. 电气自动化技术在火力发电厂中的应用情况
2.1 在设备保护中的应用
电力设备保护是火力发电厂安全生产的必要条件,也是维持可持续生产作业的关键因素.电气自动化技术将电力设备同单片机或者计算机有机结合起来,从而实现了人机一体化的生产操作模式.电气自动化技术对火力发电厂的设备的保护主要体现在：
2.1.1 联锁保护.火力发电厂在运行过程中会遇到各种不同的故障,会导致电力系统无法正常工作.而电气自动化技术可以对设备进行联锁保护,当出现异常问题时,可以及时自动切断闸门,停止故障设备的运行,从而防止电力设备受到进一步的破坏.
2.1.2 装置保护.火力发电厂中需要用到的保护装置有安全门、危机保安器等,电气自动化技术的使用可以将这些保护装置协调搭配起来,根据电气操控指令运行,防止设备受到外在因素的干扰.
2.1.3 继电保护.将继电器与计算机连接起来,可以构建出一道能够调控火力发电厂继电器运行的自动化控制模式.继电器自动化模式主要是根据电气以及热工参量的限制来判断设备的状况,另外结合与火电厂相配套的装置构成一整套的保护回路.
2.1.4 防雷保护.在电能生产中,部分电机设备可能受到雷击的干扰,出现连接中断、线路损毁,甚至可能直接损坏设备.而自动化的运行模式中添加了电力设备保护控制,可以利用防雷器来增强设备的抗雷击性能,以免造成不必要的损失.
2.2 在常规控制中的应用
火力发电是一个复杂的、综合性的流程,因此必须把握好常规生产中的各个操作过程.而传统的火力发电厂因为缺少先进的控制技术,许多设备很难发挥出最佳的性能.如果将电气自动化技术应用到常规控制中,则有明显的优势.
2.2.1 集中控制.对那些规模大、电能产量高的火力发电厂,由于设备很多,如何处理好设备之间的协调关系显得尤为重要.电气自动化技术科技将汽轮机、锅炉、发电机组等设备合理地组合起来,实现集中控制操作,有效地提高了设备的运行效率.
2.2.2 就地控制.对那些规模小、电能产量低的火力发电厂,设备较少,但也需要构建一套综合的控制体系,将锅炉、汽轮机、发电机组这些重要的设备和装置综合连接起来,避免设备单独运行时带来的不便.
2.2.3 自动控制.电气自动化技术的应用必然带来电能生产的自动化,例如：计算机技术的运用摆脱了原来人工控制设备的模式,实现全面自动化控制,不仅减少了设备运行过程中的错误,还降低了电能生产的难度,可以提升企业的电能产量,创造出更多的经济效应.
2.2.4 故障控制.电气自动化技术除了在电能生产中具备很多使用价值之外,还可以起到设备故障控制的作用.技术人员可以通过计算机在线监控系统对火电厂的各项设备的异常情况进行实时监控和及时诊断.对于一些小的故障,系统还可以根据相应的操作指令,自行处理.
3. 电气自动化技术在火力发电厂中的应用创新
电气自动化技术在火力发电厂中的应用创新有以下几个方面：
3.1 统一的单元炉机组
创新的电气自动化在火力发电厂中的应用可以实现发电厂机、炉、电的一体化单元控制.火力发电厂中的集散控制系统通过机、炉、电的单元制运行方式汇总与分析整个机组的所有运行参数与状态,发掘出机组最大的生产潜能,最大限度缩小控制室的大小,实现监控系统简单化,这样可以降低造价成本.另外,统一的单元炉机组有利于电厂信息系统对信息的采集,可以加强对火电电网运行的统一管理,提高工作效率.
3.2 电气全通信控制
火力发电厂:火力发电厂的生产过程
目前,火力发电厂的电气自动化系统的通信速度和可靠性还不是很完善,要实现电气全通信的控制模式,就要把热工工艺连锁问题处理好,提高电气后台系统应用水平,增加运行监视功能,提高电气自动化控制的逻辑性和监管水平.
3.3 通用网络结构控制
通用网络的构建是电气自动化系统成功运营必不可少的一个部分.火力发电厂应该创新电气自动化技术的应用,选用通用网络系统,实现电厂管理层对现场设备实时监督,电厂控制设备、管理系统以及计算机监督系统之间信息传递畅通无阻的全集成自动化的设备.
4. 结语
目前火力发电仍是我国电力结构的主力,在未来很长一段时间内也将继续保持这个地位,因此大力推进电气自动化技术在火力发电厂中的应用,并积极创新,可以不断提高火力发电的效率,解放人工,减少故障,提高电能产量,降低造价成本,提高火电企业的竞争力,增加经济效益,这对我国经济的持续、稳定发展也是大有裨益的.
参考文献
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作者简介：李静（1966-）,女,江苏邳州人,新疆生产建设兵团招标有限公司工程电气自动化工程师,研究方向：电气工程.
（责任编辑：周 琼）
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火力发电厂引用文献:
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