解析火电厂电气自动化与电气工程融合运用

发表时间:2020/12/2   来源:《当代电力文化》2020年第20期   作者:于阳之
[导读] 火力发电企业通过燃烧大量的燃煤,将煤炭化石能源中的化学能转化为电能,以此来供给工业生产和居民日常生活用电
        于阳之
        山东省烟台市清泉实业有限公司发电分公司 山东省烟台市264003
        摘要:火力发电企业通过燃烧大量的燃煤,将煤炭化石能源中的化学能转化为电能,以此来供给工业生产和居民日常生活用电。火力发电企业属于典型的“高能耗、高污染”双高企业,其生产运营规模巨大、系统十分复杂。新时期,随着互联网技术的蓬勃发展,特别是微机技术的成熟应用,如何有效地运用电气自动化技术,实现火力发电企业的自动化、智能化、一体化管控已成为时下广为热议的话题。本文结合当前国内外电气自动化技术在火力发电中应用情况,总结出一些行之有效的创新策略。
        关键词:火电厂;电气自动化;电气工程;融合运用
        1导言
        电气工程建设是现在国家重点关注的建设项目之一,由于其对加强企业生产效率具有一定的促进作用,所以,电气自动化技术已经广泛地应用于各个企业之中,但是由于企业之间的差异性,电气自动化的运用还存在些许的不足,这就需要对该项技术在使用当中,根据企业的不同特点进行优化升级,致力于对企业发展起到更好的促进作用。在今后的发展过程中,电气自动化将会更好地发挥其自身的特点,与电气工程相融合,齐头并进,实现对工作效率的再次升级,为企业提供安全保障。
        2电气自动化技术在火力发电中的发展历程及应用原理
        电气自动化技术最早出现在上世纪四十年代,然而,由于当时火力发电电力系统的电压和电流强度都比较低,因而还是以机械控制的方式为主,这实际上为电气自动化技术在火力发电上的应用提供了一个参考标准和发展走向。直到1980年左右,计算机的问世开启了电气自动化技术应用的新纪元,电气工程自动化控制逐渐向计算机控制转变,这一时期是电气自动化技术发展的初级阶段,其发展速度可谓是一日千里。21世纪以后,随着计算机应用技术和网络应用技术水平的进一步提高,加之遥感技术、远程监控技术、物联网技术、人工智能技术等新兴技术的迅猛发展,这些促使电气自动化技术日趋完善,并在各行各业中都得到了普遍应用。以电气自动化技术在火力发电中的应用为例,火力发电厂通过装配电气自动化系统,能够对生产运营过程中的生产情况、设备运行状态等信息实时监控,与此同时,借助信息化的操作手段进行设备和发电流程管理。火力发电厂装配的电气自动化系统的指令发送、信息收集与反馈等功能依托内部控制系统完成。该系统还内设绘图工具,,依据厂内电气设备运行情况绘图,得出电压、电流、设备磨损状况等信息,并自动测算安全事故风险等级。此外,该系统还具有风险预警及风险控制功能。
        3电气自动化技术在火力发电中的应用优势
        3.1提高火力发电厂发电效率
        近几年来,随着我国城市化建设进程的进一步推进,城乡结合日益密切,居民的日常生活水平和物质消费需要也逐渐提高。在这种社会发展背景下,发电厂的供电压力也逐渐增大。然而,发电所使用的动力煤碳资源属于一次能源,是不可再生的化石能源。煤炭原料资源的短缺与电力产品的高社会需求迫使发电厂必须要全面提升自身的发电效率。电气自动化技术应用到火力发电系统中,一方面,大大简化了传统的燃煤发电生产结构和工艺流程;另一方面,实现了原料煤的采购、洗选、加工、利用等多个生产环节的一体化、系统化发展,突破了机械控制生产模式下火力发电的效率瓶颈。
        3.2优化火力发电厂内部资源配置结构
        优化火力发电厂资源配置结构,对于降低发电成本、提升发电效率意义重大。传统火力发电管理模式下,火力发电厂人力资源、生产设备都不能得到高效利用。特别是当一些设备出现故障、损坏等情况时,往往无法得到及时的发现与维护。这实际上对发电厂本身会带来间接的损失。引入电气自动化技术,由于能够实时监控发电工艺流程及生产设备的运行状态,一旦设备出现故障,能够在短时间内得到快速的维修或替换,从而确保整条工艺流程不受干扰、不致中断。
        3.3降低发电成本
        在火力发电过程中运用电气自动化技术能够大幅降低火力发电厂的生产成本。具体而言,体现在以下两个方面。

第一,电气自动化技术的应用提高了煤炭等发电原料的利用率,单位质量原料的发电能力大大增加。第二,电气自动化技术能够全程监测火力发电过程,省去了人工监测的成本投入。
        4火电厂电气自动化在电气工程中主设计
        4.1现场总线设计
        现场总线设计是一种对火电厂总体统一进行管理的方式。传统管理是将火电厂内部进行划分,不同板块与不同设备之间由不同的专人进行管理,电气自动化与其不同,是将火电厂作为一个总体统一管理,其自身具备自动控制特点,能将不同设备板块之间进行科学的划分,得到相关数据,大大提高了管理的效率,并且可以帮助火电厂在短期内创造较高的经济效益。火电厂在今后的发展中,将现场总线设计进行优化,能够更好地帮助企业进行管理,减少人力成本支出。
        4.2远程监控设计
        远程监控设计是电气工程管理中比较重要的设计,曾经的火电厂管理主要依靠人力操作,在地域上具有局限性,如果相关设备的技术操作人员不在岗位,设备操作就要晚些进行,具有很强的地域性束缚,会有很多不方便的情况发生。电气自动化当中远程监控设计能够很好地避免这个问题,能打破空间的束缚,远程进行设备的操作控制,还能避免人工操作带来的失误,提高操作的精度和准度,确保火电厂工程能够不分地域的随时开展。远程监控设计可以一定程度地降低企业成本支出,在提高经济效益的同时,保证行业的稳健发展。
        5火电厂电气自动化在电气工程中的融合运用
        5.1电气管理中融合运用
        电气自动化在电气管理当中应用,对管理和控制的质量好坏起到直接影响。管理工作的有序进行,能够保证企业稳定的发展,使每一个工作环节都在良好的管控下进行。自动化利用网络技术对火电厂的人和材料设备进行管理,对设备运行信息进行实时采集,实现管理工作的最终目的。
        5.2变电站环节融合运用
        电气自动化技术可以在电气工程的变电站环节进行应用,必要时可以对电流以及电压和电流走向及时进行改变,满足用户即时的需求。电气自动化技术已经广泛地进行覆盖,只要用户通过联系工作人员说出诉求,就可以对电压进行改变。将变电工作高效完成。该项融合,一方面提高了电气工程质量,另一方面减少了变电站成本的大量支出,对经济效益的提高有非常重要的作用。
        5.3电网调度中融合运用
        电网调度主要工作内容就是对电能进行分配,应用电气自动化技术,能够精准地读取每一个调度的命令,对严格的掌控调度的准确性起到了至关重要的作用。电网调度是一个相对比较复杂的操作,和发电厂、变电站、用户之间都有联系,这就需要电气自动化技术将三者之间及逆行融会贯通,保证电网调度工作的稳定性,提高工作效率。
        6结语
        电气自动化控制技术在我国火力发电工程中发挥着至关重要的作用。将电气自动化控制技术应用于火力发电厂,是未来电厂发展的重要趋势。是否能够熟练地运用电气化自动控制技术,已经成为衡量电厂企业是否成熟发展的重要标志。电气自动化控制技术的应用,对于提高生产效率、降低生产成本、提高电厂效益等有着重要的作用。火力发电厂必须高度重视电气自动化控制技术,合理引进新技术,培养技术人才,解决技术应用过程中存在的问题,不断创新,大力推动火电自动化技术的应用,真正实现火力发电厂的自动化控制。只有这样,才能促进火力发电厂工作效率的提升。
        参考文献
        [1]杨春燕,刘文政.火力发电电气自动化技术的创新型应用[J].电子技术与软件工程,2019(07):124.
        [2]种光浩.火力发电中电气技术的创新应用探究[J].智库时代,2018(48):152-153.
        [3]许志强.火力发电厂电气自动化应用探讨[J].无线互联科技,2018,15(21):139-140.
       
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