自动化技术在电厂节能减排中的应用分析

自动化技术在电厂节能减排中的应用分析

温雪飞

安徽华电芜湖发电有限公司 安徽省芜湖市 241000

摘要：电厂运行下存在能耗问题较为严重，随着科学技术的创新发展，自动化技术、智能化控制为电厂节能减排工作提供了有力的支持。文章主要以此为基础对自动化技术在电厂节能减排中的应用展开探讨。

关键词：自动化；电厂节能；节能减排；电厂技术

引言

在节能、降耗、减排政策要求和集约化、高效管理需求驱动下，国内发电和热电企业在数字化电厂建设方面取得了长足进步，实现了如分散控制系统（DCS）功能拓展、全厂控制一体化、厂级监控信息系统（SIS）与管理信息系统（MIS）深度融合等。而人工智能、大数据、物联网、云计算、三维可视化等技术的发展，为发电企业由数字化向更加清洁、高效、可靠的智能化电厂发展奠定了基础。

1自动化技术的应用目标

自动化的系统在构造当中要实现对电力生产工作的规划、执行、控制阶段工作，因此，在电厂的运行工作当中，要保证能源得到合理的利用，实现节能减排的目的，就要注重对平时的工作加强研究分析，对现有的技术进行客观分析，不断对原有的技术进行优化改善。在电厂的日常工作当中，要不断引进新的现代技术，引入过程自动化系统，以这种过程自动化技术实现对电厂各项工作的合理管理和控制。对于自动化产品的研发是决定自动化技术合理推广应用的重要内容，我国现代化社会经济的发展使得自动化技术在电厂的工作当中得到应用。在电厂的生产控制工作当中自动化技术能够实现整个系统的自动化控制。在落实自动化技术之后，电厂的电力生产方式得到合理优化，相应的生产效率也得到有效提高。我国当下的电厂自动化技术主要是以变送器实现对各个工作环节的控制，进而连接先进的计算机监控设备实现对电力生产的合理控制。由于我国自身人口众多，各项产业都处于持续发展的阶段，因此在未来的一段时间国家各项经济的发展需要电力生产企业给予稳定的电力供应保障。要保证我国电力生产企业的电力供应量能够跟上经济发展速度，就要加强电厂的装机数量，积极投入节能的自动化设备的研发工作，进而将节能减排工作融入自动化设备产品当中，以节能的自动化设备实现高质量的电力生产。

2电厂节能减排存在的问题

2.1管理层面的问题

节能技术之中最为突出的就是管理问题。首先,针对电器进行使用期间计划存有缺失问题,而且存在很严重的长明灯问题,很多电厂员工存在不关灯的陋习。而且,发电厂之中相应管理规定也有缺失问题。加之企业之中缺乏针对于节能管理方面的体系,造成节能工作管理长期存在缺位的问题。

2.2发电厂电气自动化的不足

以传统的火力发电为例,很多发电企业在进行电力供应的时候不能够做到与时俱进,同时在实际应用中生搬硬套,没有因地制宜的将技术应用到实际生产中,所以经常会出现故障和不足;此外,还有些发电企业在进行自动化改造时操作不够规范,其安装和操作较为随意,导致继电保护装置等设备存在冲突现象,进而使得自动化系统的实际发电过程没有达到预期的效果。针对上述情况,笔者认为有必要进行发电厂电力系统自动化技术的进行本土化、规范化和严格化的改造。

2.3用电方面的问题

电厂之中涉及了很多用电部分,除了日常使用的电器以外,无论是供暖供水,还是一些循环都要涉及到电力的使用,这些环节之中的电力耗损也就必然比较严重。另外,因为电厂长期以来的监管工作做不到位,造成内部存在的违规用电问题也都比较严重。比如私搭乱接行为和偷电用电行为等,这样不仅会对电厂节能工作的开展带来不利影响,还会使当地居民生命安全受到较为不利的威胁。

3自动化技术在电厂节能减排中的应用

3.1现场总线技术的应用

现场总线技术是一种可以使电厂实现节能减排的新技术。随着经济的不断发展，其应用范围也越来越广泛。据相关实验表明，其与传统的技术相比具有明显的优势，其一，现场总线技术采用计算机控制，利用PC有效降低了现场硬件设备的需求量，同时，在一定程度上，大大缩减了控制站的占地面积。其二，现场总线技术的安装操作十分简单、便捷，不仅如此，现场总线的其中一条线路上可以同时连接多个设备，这样在很大程度上减少了该技术的工作量，从而节省了更多的资金、人力、物力等方面的投入。

3.2DCS、PLC控制系统

DCS则是将计算机和通讯技术相互的结合在一起,该项系统的核心点是微处理设备,让工作人员通过集中监控数据通道,便可以准确地了解到各个节点上的相关信息。这种数字化的模拟混合系统,还具备一定的稳定性,尤其是在人和人频繁交流的时候,系统便可以对目标进行实时的监督。而且这项控制系统也具备一定的优势,操作方便、容易开发,因此它可以被非常广泛地应用到电厂中。可编程控制系统(PLC)的存在,则是利用编程储存器,便能实现对数字模式的输出和输入。由于上述两个系统一般都是根据自身特点与优势所形成的产品,所以可以选择采用DCS+PLC控制系统的方式,作为一种全新的方案,不仅可以实现对现场的编制,而且还能进行相应的调试。而在实践应用的过程中,首先是对控制系统进行相应的设计,然后对控制算法进行改进,最后去完善硬件方面的工作,这样才能进行系统性的测试和应用。而且从相关的实践效果也可以发现,在这种优化的模块控制中,工作人员也能在最短的时间内,掌握好电厂的运行情况,提高同步跟踪的基本性能,实现对电厂系统的逻辑控制。

3.3自动化运行控制

在运行方面最为瞩目的应用是实现了单元炉机组的统一化。从当前的电力系统运行情况来看,火力类型电厂当中单元炉组实际作用未能完全发挥出来,这也就导致供电系统的运行质量以及效率的提升受到了影响,不利于火力类型电厂的高速发展,需要火力类型电厂能在其发展中对单元炉组设备进行统一、高效化的管理。在实际开展这项工作的时候,首先应能通过电气自动化电子系统作用的发挥,实现高质量的机电控一体化控制,让机电设备、燃烧炉设备、发电设备等各个部分均能达到良好统一,在完成了改革、优化之后的系统也就会在运行稳定性、运行效率方面获得明显提升。其次,电气自动化电子系统还能对火力类型电厂的实际运行情况进行时时监督,让火力类型发电场的运行更为可靠,减低火力类型电厂在其运行中出现故障的几率,这样也就能达到降低火力类型电厂运行成本的效果。

3.4应用变频技术

变频技术是一种综合性的新型技术，是在自动控制技术、计算机技术以及电力电子技术的基础上发展而来的，其原理是根据电动机转速与输入频率之间存在的比例关系，调动电动机电源的频率值来实现电动机转速的目的，其变频调速系统主要由变频器、控制器组合而成，而变频器则可以看作是调节频率的交流电源。在过去，由于相关设备的不合理设计和相关技术的落后等原因，电厂普遍存在着大量资源被浪费的状况。现在，在电厂引进了变频技术以后，可以通过变频技术实现降低能源消耗量、节能减排的目标，不仅仅如此，变频技术在功率因数、转差补偿、地频转矩以及动态响应等方面具有极大的优势，提高了电厂的经济效益。

结语

总而言之,发电厂电力系统的自动化进程远远没有结束,相关研究人员应该结合最新的科学技术和相关政策法规对发电厂电力系统自动化进行调整,把针对电力系统的优化变成一项长期工作。同时相关工作人员还需要积极扩充自身的职业素养和技能水平,结合电力系统的实际发展方向对电力技术的引进进行本土化和规范化,共同为推动我国电力系统的发展做出贡献。

参考文献

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[2]江玉涛，郭宏雨，尹德伟.自动化技术在电厂节能减排中的应用与研究[J].工程技术：引文版，2016(11):200.

[3]杨涛.自动化技术在电厂节能减排中的应用探究[J].中国高新技术企业，2016(9):82-83.