电厂设备电气自动化系统的节能控制探讨戴立文

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力文化》2020年第3期   作者:戴立文
[导读] 电气自动化控制设备的应用是电厂提高生产效率和市场竞争力的有效途径,
        摘要:电气自动化控制设备的应用是电厂提高生产效率和市场竞争力的有效途径,但是随着设备使用年限的增加及用工操作手法的不当,后期往往在整个运行产能过程中制约着电厂工作的正常开展。文章深入分析电厂设备中运用的节能控制技术,总结了在电厂设备自动化控制系统作用下的节能控制方法,从而让所有设备可以处于安全稳定的运行状态,在降低自动化系统节能控制水平的基础上降低能耗。
        关键词:电厂设备;电气自动化系统;节能控制技术
        引言
        电气系统是火电厂中的重要运行系统,对火电厂电气系统节能技术的分析和优化能够提高对火电厂资源的有效利用。目前,在火电厂发电过程中,还存在一些电气系统节能技术的问题,导致能量消耗、浪费大,好多火电厂的节能减排效率都比较低,不能达到国家要求的指标。这就需要对火电厂电气系统运行中进行规范严格的管理,对电气系统节能技术进行进一步优化,控制能量浪费,提高电气系统节能降耗的效果。
        1电厂设备电气自动化系统应用及必要性分析
        在电厂自动化不断提升的背景下,电气自动化节能系统的开发应用十分关键,通过引入自动化节能系统能够提高电厂运行过程中能量消耗成本,同时通过该系统能够实现设备运行状态的监测,工作人员能够更加科学的进行系统监控与管理,电气自动化系统的运行时间和运行成本也有效降低。在电厂设备电气自动化系统运行中引入自动化控制不仅仅提高电厂自动化系统的现代化水平和智能化水平,还进一步提高电厂设备的电气系统运行效率,实现节能低碳的目的。同时,通过自动化系统和节能控制的利用对资源进行了更合理分配,整个电厂设备运行效率得到极大提高。电厂设备自动化水平不断提高,系统功能升级的同时要求越来越高。目前电厂中涉及大量的电气设备,数量众多,情况复杂,而且电厂中这些设备还具有分散安装的特点,系统维修过程中对工作人员要求提高,维修更加困难。目前电厂设备自动化建设处于迅速发展阶段,采用自动化技术、信息技术、传感技术和互联网技术优化电气自动化建设水平,进行组合和协调配合,并按照相应的系统可靠性要求规范采用统一标准来提高系统的安全性和使用率。在电厂中引入自动化系统,还能够实现对设备信息的收集、整理和备份,以此为设备检修、维护提供数据支持。当前自动化系统软硬件能够及时进行更新,为电厂自动化水平提高提供了可能。
        2电厂设备电气自动化系统应用中存在的问题
        2.1系统电源接口问题
        电厂设备涉及到大量的电子元器件和接线,因此对接线和用电接口要求十分严格,在进行设备和用电接线过程中必须按照相关规定和标准的接口类型使用,保证用电接口匹配。当前电厂设备运行中若插座和接口之间出现不匹配情况,极易引起设备问题,严重情况下会导致电厂设备故障,降低电厂发电输电效率,造成资源浪费。
        2.2电源及电能问题
        对于电厂相关设备以及电厂自动化而言,不仅仅用电设备的要求较高,对用电状况的要求也比较高。实际电气自动化系统运行过程中主要利用自身电源为系统提供电源,但这种电源性能相对单一,不能满足电厂生产要求,从而影响电厂自动化设备的稳定性。尤其是对于电厂设备断路和短路等故障,出现故障的时候若没有必要的备用电源或大功率发电设备的支持,自动化系统和相关电厂设备就不能正常运转。因此,电源和电能问题在电厂设备和自动化系统运行中必须得到重视。
        2.3自动化设备应用安全问题
        影响机电自动化设备安全的因素很多,对操作人员及设备维修工作人员应加强安全意识的培训以减少操作过程中发生错误的可能,要提高安全防范意识。针对管理人员,应开展有效的管理措施及培训活动,提高管理人员的专业素养,对安全生产与安全管理意识方面都应该做到定期培训。应该杜绝冒名顶替操作的行为,管理人员应该不定时的在设备使用中进行循环监督检查,防止工作人员因为马虎或者是消极工作的心态在生产操作过程中出现工作失误。

对整个工作团队不定期进行抽查,检查工作状态与专业知识熟悉掌握情况。从上到下,全体工作人员都应该重视安全生产和规范操作的重要性。
        3电厂电气系统节能技术优化控制措施
        3.1规范化火电厂电气系统的管理制度
        火电厂电气系统运行过程中应实行严格规范的管理、运行制度,提高管理及工作人员的节能意识,降低运行中的损耗。一方面,应明确岗位职责,制定规范化的岗位运行准则,不定期对工作人员进行电气系统节能技术专业知识的培训,提高其专业技能,确保电气系统节能工作有序、高效、科学运行。在员工的用电方面,采取节流措施,控制员工的用电量。同时可以采取多元化的激励措施,对节能效率高的员工进行奖励,并将节能工作有步骤、分层次地落实到每个员工身上。另一方面,制定明确电气设备运行制度。将节能减排融入到各个系统的运行过程中,比如电气设备的运行方面,根据不同季节的温度变化来优化循环水泵的运行规定,根据温度差来选择水泵的运行方式等。
        3.2引入自动化技术,提高自动化水平
        电厂设备自动化系统能够在默认程序配合工作人员监控的情况下实现电厂设备相关数据的记录和应急处理,仅仅需要较少的人员协助,基本实现半无人化。在其中引入节能控制策略,可以引入传感器等对锅炉等电厂设备进行监控,通过监控了解相关设备运行状况的基础上进行电能供应的合理调整,实现电厂设备及其自动化系统的节能控制。对于自动化系统中的各个部分进行合理科学优化,包括自动化系统的控制精度、各项功能等,通过提高系统运行效率和精度来降低设备损耗和负载,以此实现节能控制。
        3.3降低电能传输消耗
        在电厂设备自动化系统当中出现损耗的一个主要原因是线路损耗,因此为实现电厂设备自动化系统节能控制必须降低电能传输消耗:(1)首先对电厂相关线路进行合理规划设计,通过线路平直铺设最大限度缩短线路距离,能够有效减少因电能传输引起的消耗,实现节能目的。(2)在电厂设备自动化系统运行中,变压器的合理选择具有重要意义,根据整个系统运行的电量需求进行变压器的合理调配,减少因变压器不合理设置引起的不必要电能消耗。
        3.4电气系统节能技术的优化设计
        对电气系统节能技术进行优化设计,能够有效减少能耗。一方面,输电线路的设计,重视输电导体的选择,尽量选择一些非导磁性材料的金属,既可以减少损耗,也可以有效延长设备的使用寿命。由于在磁场中,钢铁会产生涡流损耗,针对这一问题,对钢铁结构进行设计,制定其使用范围,避免闭合电路的构成。另外,还可以将大面积的钢筋结构切割成小面积的钢筋结构,并将其包扎起来,起到绝缘的效果,降低损耗。另一方面,对供配电系统进行优化设计。供配电系统的设计应尽可能的简单可靠,复杂的供配电系统会损耗更多的电能。首先,供配电所应靠近火电厂电气系统的符合中心,并对供电网络进行合理科学的布置,减少电压损耗,提高供电质量。对变压器的容量和级数进行优化选择,使其能够更好地适应负荷变化,处于最佳的工作状态。
        结语
        对于火电厂来说,电气设备运行中的能源消耗是火电厂能源消耗的主要部分。应用可持续发展的眼光对电气系统节能技术进行有效分析及优化控制,确保能够直接降低能量的消耗,提升火电厂的用电效率。
        参考文献
        [1]靳方然.火电厂电气设计的节能措施[J].电工技术,2018,(14):37-38.
        [2]李晋渊.论火力发电厂电气节能降耗措施[J].科技与创新,2018,(6):130,133.
        [3]冯恩民.浅议如何提升火电厂中的电气节能降耗[J].山东工业技术,2014,(22):229.
       
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