左錚

（國家能源集團內(nèi)蒙古上海廟發(fā)電有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 016200）

0 引言

自改革開放以來，我國經(jīng)濟水平不斷發(fā)展，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)不斷改革，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，用電量也急劇增加，同時為了貫徹我國綠水青山就是金山銀山的有關(guān)環(huán)保政策，電能的使用已成為我國居民生產(chǎn)和發(fā)展的重要能源之一[1]。為此，我國火力發(fā)電廠應(yīng)提高先進的自動化技術(shù)，在火力發(fā)電的全過程之中，完成對我國火力發(fā)電機組潛力的提升，有效完成對機組一體化運行水平的提高工作，實現(xiàn)對機組運行效率和管理水平的提高，促進我國火力發(fā)電產(chǎn)自動化技術(shù)在實際中完成貫徹落實，有效提升我國火力發(fā)電廠的市場競爭力。

1 火力發(fā)電廠自動化技術(shù)應(yīng)用的重要性和現(xiàn)狀

1.1 火力發(fā)電廠自動化技術(shù)應(yīng)用的重要性

火力發(fā)電廠自動化技術(shù)在火力發(fā)電過程中的主要作用是通過監(jiān)視控制設(shè)備來完成的，同時還需輔之以數(shù)據(jù)交換信號反饋，從而構(gòu)成全環(huán)節(jié)一體化的自動化系統(tǒng)。自動化系統(tǒng)中的監(jiān)控設(shè)備，通過主接線圖以及曲線等形式完成對設(shè)備運行狀態(tài)和設(shè)備數(shù)據(jù)信息的監(jiān)測和測量工作，及時完成對設(shè)備警告、信號設(shè)備動作上報工作，有效減少因操作失誤而導(dǎo)致的危險情況出現(xiàn)，提升火力發(fā)電過程中的安全性和可靠性[2]。

自動化系統(tǒng)的應(yīng)用還可以為火力發(fā)電有促進火力技術(shù)平穩(wěn)運行功能的有關(guān)數(shù)據(jù)，為火力發(fā)電廠有關(guān)技術(shù)工作人員提供有效的數(shù)據(jù)知識和信息支撐。在火力發(fā)電廠中完成對相關(guān)設(shè)備進行控制時多是使用集散控制系統(tǒng)，火電廠主系統(tǒng)在具體控制時多是通過電氣系統(tǒng)整合來完成對系統(tǒng)的綜合控制，這種綜合控制的方式可以切實有效的保障設(shè)備在運行過程中可以得到集控運行，完成對設(shè)備安全性的提高，促使設(shè)備在運行過程中有效性的發(fā)揮，減輕操作人員在實際火力發(fā)電操作過程中的操作難度，強化火力發(fā)電廠在實際運行過程中可靠性的完成度。在火力發(fā)電廠中切實有效的應(yīng)用自動化技術(shù)，就要完成對火力發(fā)電廠自動化繼續(xù)輸創(chuàng)新性發(fā)展和以及創(chuàng)造性改革，只有有效的完成對火力發(fā)電廠自動化技術(shù)的創(chuàng)新工作才能促使火力發(fā)電系統(tǒng)運行能力以及管理能力得到切實有效的提升[3]。

而由于我國火力發(fā)電廠在進行火力發(fā)電時，多時采用將煤炭以及木材等自然資源通過燃燒放熱，進而將熱能轉(zhuǎn)化成電能，所以在火力發(fā)電廠實際運行過程當(dāng)中，完成對自動化技術(shù)在火力發(fā)電廠使用水平的提高提升火力發(fā)電廠在火力發(fā)電過程中的運行效率，可以有效減少對自然資源的浪費，促使火力發(fā)電廠長期可持續(xù)發(fā)展。

1.2 火力發(fā)電廠自動化技術(shù)存在的問題

隨著科學(xué)技術(shù)不斷提高，我國火力發(fā)電廠自動化技術(shù)水平不斷得到創(chuàng)新發(fā)展，在實際發(fā)電過程中許多環(huán)節(jié)都是運用自動化技術(shù)完成對火力發(fā)電全過程的推動，但是在實際過程中依舊存在著不同程度的問題。

首先是電氣自動化控制方面存在問題，我國在實際火力發(fā)電工作環(huán)節(jié)中不能有效保障電氣自動化系統(tǒng)安全平穩(wěn)有效運行，是我國電氣自動化控制保護技術(shù)不能有效發(fā)揮自身作用的原因之一，由于電氣自動化系統(tǒng)在不穩(wěn)定的發(fā)電過程中容易遭受破壞，導(dǎo)致電氣自動化系統(tǒng)不能完成正常的運行工作，因而嚴重影響了電氣自動化系統(tǒng)保護在實踐過程中的應(yīng)用[4]。

其次是電氣通信工作存在問題，由于我國電氣通信工作在實際運用過程中依舊存在著不同程度的缺陷，使得整體自動化系統(tǒng)不能切實有效的完成運行各工作的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制。

最后是設(shè)備保護方面存在問題，電氣自動化設(shè)備保護工作在實際火力發(fā)電過程中占有重要地位，由于電氣自動化設(shè)備具有高精密度，因此實際過程中容易產(chǎn)生不同程度的損耗，而電氣自動化設(shè)備一旦發(fā)生損耗則會直接影響到我國火力發(fā)電廠自動化技術(shù)整體應(yīng)用水平的發(fā)揮，從而影響了進行火力發(fā)電時的整體工作效率。因此我國想要切實有效的火力發(fā)電廠自動化技術(shù)應(yīng)用水平提高工作，進行對火力發(fā)電廠自動化技術(shù)創(chuàng)新，提高活力發(fā)電廠整體工作效率，就必須要著眼于以上三個基本問題，有針對性的提出解決措施[5]。

2 我國火力發(fā)電廠自動化技術(shù)的應(yīng)用

自改革開放以來，我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，動力激勵生產(chǎn)制造能力不斷提高，在20 世紀80 年代初，EBASCO公司完成對熱控系統(tǒng)設(shè)計的新的方塊控制模式。

2.1 機、爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

我國火力發(fā)電廠的鍋爐和汽機共同控制著電網(wǎng)的供電量控制工作，從而完成對風(fēng)電機組運行壓力的穩(wěn)定性控制工作。完成對火力發(fā)電廠運行過程中鍋爐和汽機協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的統(tǒng)一控制工作，確保鍋爐和汽機兩方面的變化情況能穩(wěn)定到一個最小單位值，盡可能完成對二者相互影響數(shù)值的降低工作，整體優(yōu)化參數(shù)控制水平。

2.2 爐膛安全保護系統(tǒng)

爐膛安全保護系統(tǒng)主要是指火力發(fā)電廠在進行火力發(fā)電過程中，火焰檢測以及燃燒器管理系統(tǒng)，通過邏輯聯(lián)系的方式，完成對火力運行過程中自動化系統(tǒng)壓力保護以及吹掃保護工作。爐膛安全保護系統(tǒng)在實際運行過程中，可以切實有效的根據(jù)鍋爐爐型以及煤炭種類的不同來進行針對性的科學(xué)合理制定保護邏輯條件，進而完成對鍋爐安全運行的保護工作，促使鍋爐運行安全性得以提高，提升長期火力發(fā)電過程可靠性實現(xiàn)。同時爐膛安全保護系統(tǒng)的邏輯連鎖以及控制設(shè)置在進行不斷的完成自動化技術(shù)完善以及創(chuàng)新過程中，有效完成對控制裝置可編程性的提升工作，切實有效的完成在火力發(fā)電廠進行火力發(fā)電過程中自動化技術(shù)的應(yīng)用水平，保障邏輯控制的安全性，促使邏輯控制可靠性實現(xiàn)。進行對爐膛安全保護系統(tǒng)采用梯形圖編制編輯軟件可以有效促進后續(xù)修改控制流程的完善工作，同時借助彩色圖像完成對燃燒器燃燒情況的具體了解工作，切實有效的降低火力發(fā)電過程中的能量損耗，提高火力發(fā)電的整體發(fā)電效率[6]。

2.3 汽機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)

在進行火力發(fā)電過程中，隨著自動化技術(shù)不斷發(fā)展，相關(guān)設(shè)備零件可靠性不斷提升，因而目前我國火力發(fā)電廠進行應(yīng)用汽機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)時，多是采用高壓抗燃油伺服機構(gòu)，這一方式可以有效實現(xiàn)對汽機運行過程中的回路控制，有效完成對閥門的管理工作，切實有效的完成對汽機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)相關(guān)功能的豐富。我國汽輪發(fā)電機組在進行控制時，經(jīng)歷了盤車到?jīng)_轉(zhuǎn)，到暖集，到加速，到增加負荷，最后完成汽機正常運轉(zhuǎn)，接受電網(wǎng)的調(diào)度控制工作。同時我國在進行保障機組正常平穩(wěn)運行時，需要有效提升機組運作過程時的經(jīng)濟效益。隨著我國火力發(fā)電產(chǎn)自動化技術(shù)不斷完善和發(fā)展，我國目前在進行汽機控制室采用模擬電調(diào)和數(shù)字電調(diào)方式，通過有效采取模擬控制儀表以及電子計算機完成對汽機有效控制。

由于我國早期的汽機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要是應(yīng)用計算機技術(shù)為根本支撐，因此在進行實際工作時相關(guān)硬件以及軟件不能進行有效通用，導(dǎo)致我國汽機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)在后期維修和檢測工作時，存在著工作開展困難，工作進展受阻等問題。為解決這一問題，我國產(chǎn)商可以通過不斷優(yōu)化系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)，有效提高系統(tǒng)軟件的透明度和公開度，擴大相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，完成產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息共享工作，構(gòu)建更合理的系統(tǒng)運作方式，從而有效保障配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及功能的最優(yōu)化[7]。

2.4 計算機數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)

我國自20 世紀80 年代以來陸續(xù)引進計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，但是由于當(dāng)時我國整體科學(xué)技術(shù)水平不高，計算機整體性能不強，因此在具體計算機數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)應(yīng)用過程中，容易受到客觀因素的影響，出現(xiàn)數(shù)據(jù)配置不合理的現(xiàn)象，同時當(dāng)時的計算機數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)不具備多任務(wù)管理的功能，不能同時操作多任務(wù)，使得我國相關(guān)工作人員在運用計算機數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)時數(shù)據(jù)處理的整體效率不高。但是隨著我國經(jīng)濟社會不斷發(fā)展，教育水平不斷提高，逐步建立了高素質(zhì)、復(fù)合型的相關(guān)技術(shù)人才隊伍，也形成了較為完善的計算機應(yīng)用管理制度，使得我國在應(yīng)用計算機數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)時，相關(guān)技術(shù)水平得到大幅度提升。我國在目前進行火力發(fā)電廠自動化技術(shù)應(yīng)用時，多采用新式裝置完成對計算機數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)施的提高工作，完成對相關(guān)資源的優(yōu)化配置升級，同時應(yīng)用更加符合我國國情的中文互動界面，有效提高我國相關(guān)工作人員進行操作系統(tǒng)使用時的便捷性，還完成對系統(tǒng)故障自我修復(fù)和自我判斷功能的增加，有效提高了我國相關(guān)工作人員進行后續(xù)維修的便利程度，提高了我國工作人員進行相關(guān)設(shè)備運用時的整體效率。

隨著微積分分散控制系統(tǒng)的出現(xiàn)和實施，我國有關(guān)技術(shù)工作人員需要充分提高自身創(chuàng)新水平和創(chuàng)新意識，不斷優(yōu)化豐富相關(guān)系統(tǒng)功能開展，進行對火力發(fā)電廠自動化技術(shù)的創(chuàng)新性和創(chuàng)造性提高工作，有效提高火力發(fā)電站自動化系統(tǒng)可靠性，使計算機數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)不斷朝智能化、信息化方向發(fā)展。

2.5 電機組仿真裝置

我國進行仿真裝置應(yīng)用的第一套裝置，是由清華大學(xué)在20 世紀70 年代研究制造出來的，但是隨著我國相關(guān)技術(shù)得到不斷的完善和發(fā)展，我國又逐步引入了300MW 機組的全仿真裝置。同時由于我國相關(guān)政府部門不斷加強對火力發(fā)電機組的重視程度，火力發(fā)電過程中有關(guān)技術(shù)支持的資金投入力度也在不斷增大，我國大型火電機組仿真培訓(xùn)裝置也得到了不斷的發(fā)展和提高。

在自動化系統(tǒng)中，火電機組仿生裝置的主要內(nèi)容有模擬機組正常運行情況、機組有關(guān)工作人員能夠熟練掌握運用在事故工況下的機組啟動以及停止工作。機組有關(guān)工作人員通過切實有效的仿真裝置訓(xùn)練掌握有效的判斷以及處理各種突發(fā)事故的能力，進行對多種運行方式的模擬試驗，機組工作人員可以在多種實驗過程中找到更為合理科學(xué)的運行方式，從而完成對運行時間精力的縮減工作，實現(xiàn)對火力發(fā)電過程中相關(guān)成本的控制。同時機組有關(guān)工作人員在進行不同系統(tǒng)控制方式仿真實驗過程中，可以增強對機組操作的熟練度，完成對自動化系統(tǒng)應(yīng)用效率的提高。我國進行仿真裝置的生產(chǎn)，主要目的是為了切實有效的培養(yǎng)機組運行人員的故障問題處理能力，完成對機組有關(guān)工作人員綜合素質(zhì)的提高工作，因此在進行仿真裝置設(shè)置時，在配套的軟件設(shè)計工作上需要不斷完成對仿真裝置實時性和逼真度的提高工作，進一步完成對產(chǎn)品適應(yīng)范圍的擴大化，從而有效為我國火力發(fā)電廠長期穩(wěn)定發(fā)展提供堅實的保障和基礎(chǔ)。

3 我國火力發(fā)電廠自動化技術(shù)發(fā)展前景

現(xiàn)階段，我國火力發(fā)電廠自動化技術(shù)已得到廣泛的運用，為發(fā)電廠帶來巨大的經(jīng)濟效益，但是在實際過程中，依舊存在著一些問題，因而，有關(guān)管理人員以及工作人員需要提高對火力發(fā)電廠自動化技術(shù)的重視程度，切實有效的降低煤炭能源的損耗率，減少在運行過程中氣壓波動問題的出現(xiàn)，使火力發(fā)電廠在進行火力發(fā)電時能夠切實有效的解決相關(guān)故障問題，延長發(fā)電機組整體使用壽命。同時在進行自動化應(yīng)用時，需要逐步推進，爐、機、電控制一體化，充分引進信息化技術(shù)，推進我國火力發(fā)電廠向現(xiàn)代化方向發(fā)展。

4 結(jié)語

因此，在新時代發(fā)展背景下，火力發(fā)電廠應(yīng)加強自動化技術(shù)在實際過程中的應(yīng)用和創(chuàng)新力度，完成技術(shù)的創(chuàng)新性發(fā)展、創(chuàng)造性改革，使之更好的為火力發(fā)電廠提供服務(wù)，有效提高火力發(fā)電廠的整體發(fā)電效率和水平。同時火力發(fā)電廠相關(guān)功能工作人員需要樹立終身學(xué)習(xí)觀念，強化自身發(fā)展建設(shè)，切實提高火力發(fā)電廠自動化技術(shù)的使用水平。