火力发电电气自动化技术分析

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摘要:一直以来，火力发电行业都是国民经济的支柱型产业，涉及到汽车工业、钢铁工业、加工制造企业、能源工业以及人们日常生活的方方面面。新时期，随着互联网应用技术和计算机应用技术的推广应用，人们提出在火力发电行业积极运用电气自动化技术，构建多元智能化的火力发电控制网络系统，推动实现火力发电企业的自动化、智能化发展。本文将围绕“电气自动化技术在火力发电中的创新应用”这一话题，详细分析了电气自动化技术在火力发电中的发展历程及应用原理、电气自动化技术在火力发电中的应用优势、电气自动化技术在火力发电中的创新应用策略。

关键词:电气自动化;火力发电;创新应用策略

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。

一、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。

二、电气自动化技术在火力发电中的应用优势

(一)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。(二)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。(三)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。

三、电气自动化技术在火力发电中的创新应用策略

(一)建立一体化炉机系统。火力发电厂电气自动化系统要确保各个单元炉机组能够互联互通，并且由主炉机统一管理、集中控制。单元炉机组网络的建立有助于形成管理一体化、监管集中化的信息管理系统。基于一体化炉机管理系统，能够大大提升发电厂炉机组的工作效率，充分发挥其工作性能，同时减少炉机组的运营成本和操作成本。(二)创新通信保护方法。正如前文所述，电气自动化系统是建立在新兴的计算机应用技术和网络应用技术的基础上铺设而成的。保障网络信息系统安全、平稳、流畅地运行是电气自动化技术顺利施行的重要前提。首先，要做好对网络系统技术人员的培训工作，通过不断强化网络系统技术人员的职业素养和职业能力，加固网络系统基础建设并维护通信传输安全。其次，健全系统运行安全监管预警体系。就当前的网络运行外部环境来看，依旧存在着很多直接威胁到网络系统安全的因素。如网络系统漏洞、木马病毒入侵、黑客入侵等破坏网络信息安全的案例时有发生。因此，要在整个网络系统中设立网络信息安全监测功能，以便实时提供网络信息安全的识别、分析、判断、处理等服务。(三)扩大自动化系统网络覆盖。网络技术是火力发电厂电气自动化系统的核心技术，扩大自动化系统网络覆盖面有助于拓宽信息交互渠道，丰富信息传输方式。例如，火力发电厂可以分别在场内工作区域场外停车区域进行一体化操作管理、监督保护，实现信息资源实时共享。信息技术的蓬勃发展和成熟应用，为火力发电厂电气自动化系统的成功搭建提供了坚实的技术基础。火力发电厂要结合自身实际和企业自身运转情况，使电气自动化技术更好地契合自身的发展，为实现自身的可持续、绿色化、自动化发展贡献力量。

参考文献:

［1］高铭阳，德湘轶．简析火力发电电气自动化技术的创新型应用［J］．南方农机，2018(11)．

［2］朱辉．电气自动化技术在火力发电中的创新运用［J］．山东工业技术，2018(11)．

作者:陆华利 单位:南京理工大学动力学院