火力發(fā)電廠集控運行技術(shù)探析

王沖

摘 要：火力發(fā)電是我國傳統(tǒng)發(fā)電形式。近些年來，風(fēng)力發(fā)電、太陽能光復(fù)發(fā)電、核電等新型發(fā)電方式發(fā)展迅速，但火力發(fā)電依然是我國電力生產(chǎn)構(gòu)成的主要組成。隨著社會的發(fā)展，電力需求與日俱增，火力發(fā)電任務(wù)日益繁重。集控運行技術(shù)是目前我國火電廠運行控制方式的主要發(fā)展方向。做好集控運行技術(shù)研究，對于維護火電生產(chǎn)安全穩(wěn)定有著重要意義。文章圍繞火力發(fā)電廠集控運行技術(shù)有關(guān)問題進行探討，闡述了火力發(fā)電廠集控運行的基本內(nèi)容，分析了當(dāng)前火電生產(chǎn)中集控運行技術(shù)存在的問題和影響因素，最后對火電生產(chǎn)集控運行過程中的重要事項進行了強調(diào)。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；問題研究；集控運行技術(shù)

引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高，我國國家綜合實力和人民生活水平與日俱增，社會生產(chǎn)、生活活動日漸豐富，電力保障需求越來越大。作為我國電力生產(chǎn)的主要方式，火力發(fā)電在我國國民經(jīng)濟體系中發(fā)揮著無可估量的基礎(chǔ)保障作用。在現(xiàn)代高新技術(shù)的支持下，火力發(fā)電廠的生產(chǎn)方式實現(xiàn)了巨大改進，生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率日益提高，電力保障功能得到了極大增強。集控運行技術(shù)是當(dāng)前我國火力發(fā)電廠應(yīng)用的一種重要技術(shù)。該技術(shù)的推廣應(yīng)用，為維護火電廠機組安全穩(wěn)定長期運行，滿足現(xiàn)代社會電力企業(yè)繁重的運行負(fù)荷需求作出了巨大貢獻。隨著我國用電需求的增加，火電廠集控運行技術(shù)的作用也越來越大。深入開展火電廠集控運行技術(shù)研究，提高火電廠生產(chǎn)運行控制水平，有利于保障火力發(fā)電企業(yè)正常運行和電力系統(tǒng)安全運轉(zhuǎn)，對于為國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活提供堅實的電力保障具有著深遠(yuǎn)意義，是當(dāng)前火力發(fā)電企業(yè)重點研究的課題之一。

1 火力發(fā)電廠集控運行概述

傳統(tǒng)火電廠機組控制主要是采用單機單控、主蒸汽母管制的控制方式，機、電、爐三者的控制各成體系，系統(tǒng)彼此間互不聯(lián)系，相對獨立。這種情況直至集控技術(shù)的出現(xiàn)才有所改變。集控技術(shù)采用和傳統(tǒng)火電設(shè)備控制技術(shù)完全不同的控制方式。應(yīng)用集控技術(shù)的火電機組，其每個單元制機組都包括鍋爐、汽輪機和發(fā)電機三個元素。同一單元內(nèi)的鍋爐、汽輪機和發(fā)電機三者間采用同一控制的方式控制運行，彼此構(gòu)成一個整體，而每個單元（機組）間則采是相互獨立的，從而使得火力發(fā)電設(shè)備整體構(gòu)成一個集散式控制系統(tǒng)。在火力發(fā)電廠項目的建設(shè)實施過程中，開工建設(shè)、試運行、正式投入適應(yīng)和停止運行的各個階段都處于集控運行系統(tǒng)的控制之下，集控運行系統(tǒng)根據(jù)指定的命令對設(shè)備進行檢測，并根據(jù)已制定的安全控制方案自動調(diào)增。在日常工作中，發(fā)電廠根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)運行特點，實施科學(xué)的人力資源配置，每個運行團隊設(shè)置值長一名，由其負(fù)責(zé)整個團隊的安排組織工作。每臺機組設(shè)置一個操作班子，負(fù)責(zé)對所在發(fā)電機組的運行控制和安全監(jiān)管工作。班子成員包括機組長、主值班員、副值班員、巡檢員各一名。時至今日，我國火力發(fā)電廠已經(jīng)具備了較高水平的自動化運行控制能力，但人的因素依然是發(fā)電機組運行中的一個不可獲缺的重要因素，特別在安全保障方面，在已有的自動監(jiān)控的基礎(chǔ)上，必須設(shè)置值班崗位，進行24小時不間斷的人為監(jiān)控，以便在系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時及時發(fā)現(xiàn)并迅速排除，切實保障系統(tǒng)運作安全。

2 集控運行核心技術(shù)分析

集控運行技術(shù)，又稱之為DCS系統(tǒng)，是現(xiàn)代工業(yè)體系中的重要控制技術(shù)之一，具有高度的數(shù)字化、自動化和集成化水平，其運行效率和工作質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)單獨控制技術(shù)，是今后工業(yè)生產(chǎn)控制的主要發(fā)展方向。在火力發(fā)電廠的集控技術(shù)體系中，管控技術(shù)是關(guān)鍵性內(nèi)容。通過對計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合運用，實現(xiàn)對火力發(fā)電系統(tǒng)的統(tǒng)一管理調(diào)度。機組發(fā)生故障時，控制系統(tǒng)會受到警報信息，由此通知相關(guān)部門、人員著手解決、處理，及時將安全隱患控制在最小范圍內(nèi)，防止重大安全事故的發(fā)生。4C控制技術(shù)，是以大型生產(chǎn)線為監(jiān)控對象情況下集控技術(shù)的表現(xiàn)形式，可同時完成設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、分析、整理，在此基礎(chǔ)上提出調(diào)整方案，并傳遞給相關(guān)設(shè)備予以執(zhí)行，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化運行，保障系統(tǒng)安全。

3 當(dāng)前我國火電集控運行中存在的主要問題

3.1 過熱汽溫系統(tǒng)存在的問題

根據(jù)調(diào)溫介質(zhì)的不同，過熱汽溫系統(tǒng)有粗調(diào)和細(xì)調(diào)、微調(diào)集中調(diào)節(jié)方式。其中粗調(diào)通過調(diào)節(jié)風(fēng)、煤和水的比例實現(xiàn)調(diào)溫功能，細(xì)調(diào)或者微調(diào)則是以一級減溫水或者二級減溫水為傳熱介質(zhì)進行調(diào)節(jié)。通過大量數(shù)據(jù)分析可知，有爐膛火焰中心高度、燃水比例、給水溫度、過?？諝庀禂?shù)以及換熱面結(jié)渣情況等是機組過熱汽溫的主要影響因素。經(jīng)過長期實踐摸索，過熱汽溫系統(tǒng)的減溫技術(shù)已經(jīng)發(fā)展相對成熟，但在實際工作中還存在著一些問題。常見的有調(diào)節(jié)機構(gòu)是否可靠，系統(tǒng)調(diào)整是否合理等，這些問題的存在，給減溫細(xì)調(diào)的溫度控制能力造成一定負(fù)面影響。影響過熱汽溫調(diào)節(jié)精度的因素主要來源于兩個方面，一個是設(shè)備的精度，另一個是參數(shù)整定情況。

3.2 再熱汽溫系統(tǒng)存在的問題

相對一次汽溫的控制調(diào)節(jié)，再熱汽溫調(diào)節(jié)過程細(xì)節(jié)更為復(fù)雜，實施難度更大?；谶@個原因，當(dāng)前中、小型火力發(fā)電廠普遍使用減溫水的方法調(diào)節(jié)溫度，以降低溫度調(diào)節(jié)難度，控制系統(tǒng)運行成本，其缺點是對火力發(fā)電廠的經(jīng)濟運行水平造成一定妨礙。舉例說明，亞臨界機組如果噴入1%的減溫水，其標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電煤耗就會增加0.5g/kWh。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，以擺動式燃燒器、熱風(fēng)噴射法或者煤氣再循環(huán)循等為代表的再熱汽溫調(diào)節(jié)新技術(shù)不斷得以出現(xiàn)，在改進火力發(fā)電經(jīng)濟效益方面發(fā)揮出重要作用。

3.3 主汽壓力存在的問題

能量平衡公式是火力發(fā)電機組主汽壓力控制系統(tǒng)中應(yīng)用的主要理論。經(jīng)過多年的發(fā)展，實踐和總結(jié)，能量平衡公式日漸完善，應(yīng)用效果越來越好。目前部分協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中還在按照間接能量平衡公式進行控制，在協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)退位時，主汽壓力控制采用的是原有的能量平衡公式，以調(diào)節(jié)爐膛入煤量作為主汽壓力的控制手段。

4 火力發(fā)電廠集控運行過程中需要注意的問題

（1）集控系統(tǒng)的正常運行，依賴于穩(wěn)定的運行環(huán)境，特別是要防止電磁信號的干擾，系統(tǒng)設(shè)備相連的電纜要做好屏蔽和接地處理?？刂崎g的空氣濕度也是影響系統(tǒng)設(shè)備運行情況的重要因素，要控制在一定范圍內(nèi)，避免濕度過大造成模件失靈，或濕度過低照成靜電損壞電器元件現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）集控系統(tǒng)的正常運行，依賴于規(guī)范的管理。電廠設(shè)備管理部門要加強系統(tǒng)軟、硬件的維修、維護工作，做好必要的優(yōu)化升級。特別是要做好熱機保護機制的維護，確保系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)異常時保護機制及時啟動，發(fā)揮應(yīng)有保護功能。

5 結(jié)束語

電力產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟重要組成部分，在整個經(jīng)濟體系中起著基礎(chǔ)保障的重要作用?；鹆Πl(fā)電是我國電力主要生產(chǎn)方式，隨著我國經(jīng)濟體制改革和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的逐步深入，電力需求也將不斷增加，火力發(fā)電企業(yè)責(zé)任重大。深入推薦火力發(fā)電廠集控運行技術(shù)研究，實現(xiàn)火電機組運行控制的優(yōu)化升級，是當(dāng)前火電領(lǐng)域的重要任務(wù)。火力發(fā)電企業(yè)要高度重視集控運行技術(shù)在火電生產(chǎn)實際工作中的重要意義，加大研究力度，深挖技術(shù)內(nèi)涵，優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，改進技術(shù)措施，為更好地保障火電生產(chǎn)安全穩(wěn)定進行，滿足國家建設(shè)和人民生活電力需求作出應(yīng)有貢獻。

參考文獻

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