火電廠集控運(yùn)行技術(shù)

趙 曄，潘雪超，王 飛

北方聯(lián)合電力包頭第三熱電廠，內(nèi)蒙古包頭 014040

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們對于電量需求的日益增長，越來越多的火電廠逐漸發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)技術(shù)的弊端，為提高工作效率，節(jié)約能源，逐漸利用控制技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來確?；痣姀S的安全、高效運(yùn)行。因此，集控運(yùn)行技術(shù)越來越普遍的被應(yīng)用于現(xiàn)代化發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)過程中，并在實(shí)際工作中起著明顯的優(yōu)勢和作用。

1 火電廠集控運(yùn)行的概念

集控是相對于單獨(dú)控制而言的，老式火電廠大部分是母管制，爐、電、機(jī)分開。而現(xiàn)代大中型火電廠都采用集控技術(shù)，即單元制機(jī)組，一臺發(fā)電機(jī)配一個(gè)汽輪機(jī)和一個(gè)鍋爐，對爐、電、機(jī)進(jìn)行集中管理。爐、電、機(jī)都在集散控制系統(tǒng)（DCS）上操作，每一套機(jī)組都相分開，此工作種類則稱為集控運(yùn)行。集控運(yùn)行主要是生產(chǎn)、投運(yùn)以及停運(yùn)設(shè)備，并對布置檢修提出安全措施，不負(fù)責(zé)設(shè)備的維護(hù)、修理。集控運(yùn)行一個(gè)值一般設(shè)有一個(gè)值長，每臺機(jī)組安排主、副值班員各一個(gè)、機(jī)組長一個(gè)、巡檢員一個(gè)對機(jī)組工作進(jìn)行監(jiān)督控制，且安排相關(guān)值班員對集控機(jī)器的生產(chǎn)運(yùn)行進(jìn)行24 小時(shí)監(jiān)視，有些火電廠由于集控運(yùn)行機(jī)器的自動化程度較高并無此崗位。

2 火電廠集控運(yùn)行的核心技術(shù)

集控運(yùn)行是一種新型的綜合控制系統(tǒng)，又稱DCS 系統(tǒng)，其主要前提是大中型工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行的自動化。相比較于火電廠傳統(tǒng)技術(shù)，集控運(yùn)行技術(shù)更能充分體現(xiàn)的現(xiàn)代各類工業(yè)生產(chǎn)的集成化、數(shù)字化以及高自動化?；痣姀S集控運(yùn)行技術(shù)的主要核心是火電廠生產(chǎn)線的控制和管理技術(shù)?；痣姀S生產(chǎn)線操控技術(shù)是全面利用計(jì)算機(jī)功能，從而更進(jìn)一步的提高火電廠生產(chǎn)工作的自動化水平，其包括利用4C 技術(shù)對大中型持續(xù)生產(chǎn)流水線進(jìn)行自動實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)以及異常情況下人為操作調(diào)控技術(shù)。管理技術(shù)則主要負(fù)責(zé)提高和完善火電廠的生產(chǎn)工作效率，其包括運(yùn)用4C 技術(shù)統(tǒng)計(jì)分析集控運(yùn)行生產(chǎn)過程信息、調(diào)度和優(yōu)化指導(dǎo)集控運(yùn)行生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、預(yù)防預(yù)控生產(chǎn)事故的發(fā)生等技術(shù)。

3 有關(guān)火電廠集控運(yùn)行存在的問題

1）過熱氣溫系統(tǒng)的控制方面。超臨界機(jī)組過熱氣溫粗調(diào)指的是煤水比例的調(diào)節(jié)，微調(diào)以及細(xì)調(diào)所采用的是一、二級的減溫水。影響機(jī)組過熱氣溫的重要因素主要包括過?？諝庀禂?shù)、受熱面結(jié)渣、給水的溫度、燃水比例以及火焰中心高度。直流爐校正煤水比的信號是微過熱氣溫。過熱氣溫系統(tǒng)由于其扎實(shí)理論基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)較容易，然而該系統(tǒng)并非十全十美，有些機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和其生產(chǎn)環(huán)節(jié)依然存在缺陷，對過熱氣溫系統(tǒng)的控制質(zhì)量產(chǎn)生影響。提高過熱氣溫調(diào)節(jié)質(zhì)量除了利用外部因素外，最直接快速的方法既是考慮參數(shù)整定。

2）主汽壓力系統(tǒng)的控制方面。經(jīng)過長期實(shí)際工作的探索以及經(jīng)驗(yàn)的累積，直接能力平衡公式日益成熟，現(xiàn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于主汽壓力系統(tǒng)中，并具有明顯的優(yōu)勢，且發(fā)揮了重要的作用。間接能量平衡系統(tǒng)仍然應(yīng)用于一些協(xié)調(diào)系統(tǒng)中，但是其在協(xié)調(diào)退位時(shí)，主汽壓力控制方法依然采用能量平衡公式的理論。主汽壓力系統(tǒng)一般采用控制進(jìn)入爐膛的煤粉量的手段來達(dá)到控制主汽壓力的目的。

3）再熱氣溫系統(tǒng)的控制方面。再熱氣溫系統(tǒng)的控制相對于一次氣溫的控制的難度比較大，也比較繁瑣。有些火電廠為了較容易控制溫度和節(jié)約成本，只通過溫水來調(diào)節(jié)溫度，這樣做的結(jié)果反而與實(shí)際目的背道而馳，并在一定程度上加重了經(jīng)濟(jì)的負(fù)擔(dān)。以亞臨界機(jī)組作為例子，每將1%的減溫水噴入，則會減少大約0.5g 的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電煤。對于調(diào)節(jié)再熱汽溫的方法在當(dāng)今還有很多，如煤氣循環(huán)、擺動式燃燒器以及 熱風(fēng)噴射等。

4 火電廠集控運(yùn)行注意事項(xiàng)

1）改善火電廠集控系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境條件。火電廠集控運(yùn)行系統(tǒng)的外部環(huán)境包括控制室及電子室的環(huán)境要求、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)持續(xù)電源、接地以及儀用氣源等，這些外部環(huán)境都將直接影響著集控系統(tǒng)的安全、高效運(yùn)行。然而機(jī)組在安裝和調(diào)試過程中由于搶工期等的原因，這些外部換環(huán)境要求往往被忽視。火電廠集控系統(tǒng)的外部環(huán)境應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：（1）控制室和電子室通常只有一套空調(diào)系統(tǒng)供其共同使用，然而電子室的空調(diào)只負(fù)責(zé)調(diào)溫并不調(diào)濕，在空氣濕氣重的情況下，模件上比較容易結(jié)露，氣候干燥時(shí)又容易產(chǎn)生靜電；（2）信號干擾對于集控系統(tǒng)的運(yùn)行也產(chǎn)生著直接的影響，火電廠集控系統(tǒng)沒有良好的接地和合理的電纜屏蔽，其則容易受到干擾，使系統(tǒng)誤發(fā)信號。

集控系統(tǒng)工作人員應(yīng)特別注意以上提到的較普遍出現(xiàn)的問題，防患于未然，盡量避免不必要的故障導(dǎo)致火電廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)中斷。

2）提高集控系統(tǒng)的運(yùn)行技術(shù)管理。集控運(yùn)行技術(shù)特點(diǎn)是可行性集控運(yùn)行策略制定的依據(jù)?；痣姀S集控運(yùn)行技術(shù)的管理應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）集控系統(tǒng)主要是由變送器、CS 系統(tǒng)以及盤臺設(shè)備等組成，集控系統(tǒng)在運(yùn)行中任何一個(gè)部件出現(xiàn)異常都可能導(dǎo)致系統(tǒng)部分功能失效等故障。因此，為了確保集控系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)把構(gòu)成系統(tǒng)的設(shè)備當(dāng)成一個(gè)統(tǒng)一的整體來管理；（2）集控系統(tǒng)分為硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分，其核心的部件是微處理器。集控系統(tǒng)有著實(shí)時(shí)性強(qiáng)、存儲容量大和安全可靠等優(yōu)勢，可通過軟件組態(tài)來實(shí)現(xiàn)各類高難度的控制策略，因此，火電廠在重視維護(hù)系統(tǒng)硬件的同時(shí)還應(yīng)重視軟件系統(tǒng)的維護(hù)和完善；（3）集控系統(tǒng)中熱機(jī)保護(hù)系統(tǒng)是確保操作人員以及機(jī)組運(yùn)行安全的裝置。機(jī)組一旦出現(xiàn)異常，通過系統(tǒng)停機(jī)來避免事故的惡化，從而保障機(jī)組和人員的安全。為最大程度減少事故發(fā)生的幾率，有關(guān)專家根據(jù)大量的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)以及科學(xué)分析，規(guī)定了運(yùn)行設(shè)備的極限值以及安全保護(hù)值，所以，除特殊情況外，操作人員不可隨意更改甚至取消設(shè)備保護(hù)值。

5 結(jié)論

21 世紀(jì)的今天，我國全力提高社會經(jīng)濟(jì)以及科技水平，從而提高人民生活質(zhì)量，電力等行業(yè)的發(fā)展也相應(yīng)得到的了提高，集控運(yùn)行技術(shù)作為一門新興技術(shù)，已被火電廠廣泛使用，并在火電廠運(yùn)行工作中發(fā)揮著重要的作用，因此，了解集控技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用顯得尤為重要。

[1]朱鵬飛，汝金士.論火電站集控運(yùn)行模式[J].科學(xué)之友，2011，20(6)：457-459.

[2]于泉，張海峰.600MW機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)分析[J].China’s Foreign Trade， 2011，13(24)：501-506.

[3]奉江華.淺談現(xiàn)代火力發(fā)電機(jī)組的集控運(yùn)行技術(shù)[J].才智，2010，19(21)：643-648.