基于现场总线的大型火电厂电气自动化技术分析

基于现场总线的大型火电厂电气自动化技术分析

戴立文

新疆圣雄能源股份有限公司

摘要：现在电力市场的改革在现代社会的强度需求之下,对自动化技术的运用现在愈发普及,作为电力行业之一的火电厂而言,自动化技术同样也是不可或缺的核心技术。在火电厂中自动化技术的运用,往往都是建立与现场总线之上而开展,就目前的运行状况中来看,已经取得了一定的成果,而还存在需要改善的缺陷,因此为加强火电厂的发展力度,需要完善自动化技术当前的缺陷而开展。

关键词：现场总线；大型火电厂；电气自动化技术

1火电厂自动化概述

火电厂自动化技术,其组成部分是由不定量的自动化子系统组成的综合系统。其中最常见的子系统有厂级监控信息系统、机组DCS系统、辅助车间PLC程控系统等,这些系统各自具有各自的独立性,因功能的不同管理的部分也不相同,而在保留独立性的前提下,子系统直接的互通性也得到了一定的保障,进而形成大范围上的火电厂自动化技术体系。火电厂自动化技术,所包含的功能全面,与传统模式相比其优势巨大,在实际运作中可以发现,自动化技术首先避免了人工工作容易出现的失误等现象,此外因为其代替了不少以往需要人工进行作业的工作环节,进而减低了人力资本的投入,对于人工祖业的强度也有效的降低,在企业的角度上来说,采用自动化技术是一种一劳永逸的变化,可以从多个层面上加强企业的发展力。

2大型火电厂电气自动化控制技术

2.1统一大型火电厂单元炉机组

大型火力发电厂的机组锅炉数量众多，无法有效统一使用人力管理。在这种情况下，煤炭等资源将无法得到有效利用，无法发挥最大效用，这将大大增加火力发电成本。自动控制技术是将所有机组锅炉机组进行集成，通过对机组锅炉机组的集成控制，可以及时发现机组的实时动态，可以准确分析机组锅炉机组的运行参数，并总结实时动态信息。同时，它管理大型火力发电厂的内部信息，监测火力发电厂的电网运行，并在出现问题时发出警报。通过电气自动化控制技术，对上述信息进行分析和处理，可以明显地做出资源的优化配置，在保证设备平稳运行的前提下提高工作效率，从而达到降低火力发电成本的目的。锅炉机组控制单元统一的前提是电气自动化控制技术可以提高通信速度并有效控制机组内的系统。这是因为电气自动化技术可以根据设计编程模拟设备的工作状态，然后通过控制计算机系统控制原材料的成分，从而控制整个加工过程。利用电子自动化技术实时有效地监测机组锅炉的运行状态，可以有效地提高火电厂火力发电的可靠性。通过电气自动化技术，将大型火力发电厂的机组锅炉机组统一起来，这在物料实时消耗的后续监测中也发挥着非常重要的作用。当单元炉降至相邻状态时，自动控制系统将出现明显的迹象。例如，自动控制单元炉的温度，以减少氮氧化物的生成、燃料煤的添加等。

2.2监控瞬时煤流量和累计流量

在上述提到电气自动化技术可以统一大型火电厂单元炉机组，当大型火电厂单元炉机组得到统一时，就可以通过系统监控所有皮带机每个时间段的工作状态，从而监控瞬时煤流量和累计流量。同时监控皮带驱动电机的正常工作电流，皮带驱动电机控制的是抬落犁煤器。通过抬落犁煤器对储煤筒内的储煤量进行监控，当储煤筒内达到了储煤的最低限或最高限，自动化控制系统都将会发出警告，及时提醒工作人员。皮带机是整个火电厂电气自动化控制技术中非常关键的控制环节，同时也是监控瞬时煤流量和累计流量的基础设备。大型火电厂一般输煤量大，皮带机的输煤皮带范围也巨大，因此设备运行的功率也就越大，所以通常在皮带机上也设置多项检测和监测设备。使用电气自动化控制技术在皮带机检测设备上可以对皮带机起到各项保护作用，监控皮带机的各项工作状态并进行设定，以防出现输煤跑偏打滑的情况发生。皮带机上的监测设备就是实时监测煤的流量，并统计累计流量，以便对煤原料消耗进行统计和控制。火力发电的单元炉中极为容易产生一氧化氮和二氧化氮，而最终影响这类气体产生的就是单元炉的温度，通过监控煤的实时流量，来达到控制输煤量和输煤时间，从而控制单元炉温度的目的。

3自动化技术基于现场总线的应用

3.1监控系统的优势

基于现场总线的自动化技术可以对其进行全面的控制，而监控系统也是控制项目之一。自动化技术可以提高现场级信息的集中度，通过智能传感器形成数字通信网络，然后形成相应的监测数据，最后形成自动参数分析。

3.2便用性优势

与传统模式相比，自动化技术具有很大的优势。有两个具体优势：自动化技术的可靠性和可维护性更强。在传统模式下，人因失误是一种不可避免的现象，给企业带来的损失或多或少都会存在。自动化技术实施后，其现场总线的控制能力出乎意料，避免了人为事故的发生。因此，其可靠性大大提高。作为一种技术，故障也有可能发生，但自动化技术的维护也相当简单，这对手动故障处理的速度问题有很大帮助。

3.3成本优势

自动化技术已成为电力企业新时代的标志性技术。除了强大的专业功能外，它还具有相应的降低企业成本的能力。在现代，自动化技术的建设是一劳永逸的。只有在自动化的基础上进行改进和管理，才能完成完善的工作流程。因此，从长远来看，这避免了手动操作的人力资源成本。此外，自动化技术的功能，从某种角度来看，具有减少资源浪费、减少工作损害、提高工作效率的功能，这些特点可以间接提高企业的成本控制。

4自动化技术发展趋势

4.1多功能技术一体化

在火电厂自动化技术应用的现状下，各子系统的功能强度存在一定差异。例如，DCS系统对某些部分的监控功能相对成功，而其他部分的监控能力较弱，因此在实际应用中相对不协调。为了改变这种局面，可以朝着多功能集成的方向进行研发，从而集成多个功能，达到相互学习的效果，提高火电厂技术管理中自动化技术的质量。

4.2电气把控技术发展

作为电力行业，电气控制的重要性毋庸置疑。因此，在使用自动化技术对电气进行控制时，其运行质量需要不断提高，以确保电气控制能够跟上时代的变化，从而满足当前社会的需求和电气监控的发展方向，主要包括升压站监控、厂用电自动化、机组监控、，在现场总线通信技术方面，利用自动化技术对火力发电厂的各个方面进行控制，可以有效地接受成本投资，间接加强管理质量。

4.3监控系统的分散化发展

在以前的监控系统中，主要模式是将每个监视器的图像传输到统一接收图像的终端，以完成监控工作。从人工操作的角度来看，这类工作的强度非常大，对人造人的健康有很大影响。因此，现代监测系统在发展中逐渐转变为分散化。分散开发是指将终端分解成多个有针对性的采集端口，然后通过自动化管理技术的建设，建立以主厂房为主导的模块，通过信号传输自动实时监控各监控部分的当前状态。这种方法已在现代火力发电厂的一小部分中使用。从实际情况来看，该技术具有建立简单、操作简单、投资小、建设周期短等优点，具有较为广泛的适用性。

5结论

现代化火电厂电气技术中,对于自动化技术的使用已经有相当的普及度。自动化技术在火电厂的运用中,常建立与现场总线的基础之上,因此自动化技术可以做到对火电厂电力运作的全面把控。自动化技术除了在功能性上有强大的优势以外,对于成本控制也可以起到间接的效果。

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