基于燃煤電廠集控運行和機組協(xié)調(diào)控制的研究

田立智

國家能源集團吉林江南熱電有限公司 吉林吉林 132400

采用集中管理控制方法對集控運行進(jìn)行管理可以促使各個生產(chǎn)設(shè)備最大化的利用，提高資源的利用價值。對集控運行進(jìn)行集中管理和控制可提高機組之間的協(xié)調(diào)性。采用集中管理控制方法對集控運行進(jìn)行管理時需要注意的問題較多，在實際管理中需要強化對各個影響因素的控制。為了保障電廠的高效安全運行，本文對燃煤電廠集控運行和機組協(xié)調(diào)控制進(jìn)行了深入性研究，目的是推動電能制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 加強燃煤電廠集控運行和機組協(xié)調(diào)控制研究的意義

首先可以提高機組運行的高效性。提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)性的調(diào)控力度，可以將電廠機組不同組件參數(shù)的平衡程度提升，能提高資源的利用率，保障燃料和風(fēng)能的最大化利用。再者可以保證機組運行的安全性。在協(xié)調(diào)管理機制下，鍋爐和汽輪機可以高效配合能促進(jìn)電廠的協(xié)調(diào)發(fā)展，可以有效避免人為因素造成的錯誤，能保障機組運行的安全性。其次可以將機組響應(yīng)時間盡可能縮短。機組運行環(huán)境都較為合理的情況下，機組整體響應(yīng)頻率和負(fù)荷能力可以在協(xié)調(diào)監(jiān)控的手段下得以提升，這對機組響應(yīng)時間的縮短是非常有效的[1]。

2 現(xiàn)階段電廠集控運行面臨的問題

2.1 過熱氣溫系統(tǒng)存在的問題

調(diào)節(jié)煤和水的比例需要依靠過熱氣溫系統(tǒng)，造成機組氣溫過熱的原因較多，如燃水比例、受熱面、給水溫度、空氣系數(shù)等，該系統(tǒng)在設(shè)計上還存在不少的問題，不利于保障電廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量。

2.2 主汽壓力系統(tǒng)存在的問題

在主汽壓力系統(tǒng)中直接能力平衡公式被更多的應(yīng)用，并且直接能力平衡公式也發(fā)揮了重大的作用。但是我們在看到該系統(tǒng)存在優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，也要認(rèn)識到間接能量平衡系統(tǒng)存在的問題，那就是能量平衡公式的知識理論也可以用在協(xié)調(diào)退位時，這明顯與實際情況不相符。

2.3 再熱氣溫系統(tǒng)存在的問題

再熱氣溫系統(tǒng)環(huán)節(jié)設(shè)計上會更加繁瑣，不少電廠選擇使用溫水來調(diào)節(jié)溫度，這樣做得好處是可以節(jié)約成本，將工序簡化。但是電廠在實際運行中采用此種方法卻沒有達(dá)到預(yù)期的效果，反之將電廠的運行成本明顯增加，加重了電廠運行的負(fù)擔(dān)。

3 電廠集控運行和機組協(xié)調(diào)控制的應(yīng)用分析

3.1 對負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置相關(guān)參數(shù)適當(dāng)調(diào)整

電廠生產(chǎn)中使用負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置可以起到以下的作用，系統(tǒng)運行狀態(tài)較為穩(wěn)定實際負(fù)荷和目標(biāo)負(fù)荷差異不大，此時負(fù)荷前饋信號會將動態(tài)運動自動終止。該特性可以增強調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)能力，有效解決調(diào)節(jié)裝置在負(fù)荷改變時處于消極的問題[2]。

3.2 生產(chǎn)設(shè)備保護(hù)環(huán)節(jié)上的應(yīng)用

緊急保護(hù)系統(tǒng)被應(yīng)用在電廠生產(chǎn)中，可對工作人員和機組起到安全保護(hù)的作用，將生產(chǎn)過程中的風(fēng)險降低到最小，該過程需要使用到集控運行與機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)一旦電廠生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)故障可以將機組系統(tǒng)調(diào)控制系統(tǒng)及時關(guān)閉，將設(shè)備故障帶來的影響降低到最小，并為接下來的故障處理留出一定時間，提供一定便利，可以更好地保護(hù)電廠生產(chǎn)設(shè)備。此外電廠生產(chǎn)設(shè)備的運行情況依靠集控運行與機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)可以全面性了解，能提高設(shè)備保護(hù)措施制定的針對性。

3.3 生活過程控制環(huán)節(jié)上的應(yīng)用

電廠生產(chǎn)作業(yè)中采用集控運行與機組協(xié)調(diào)控制，可以高效處理其中存在的問題，將電廠生產(chǎn)的控制水平提升。電廠生產(chǎn)作業(yè)中采用集控運行與機組協(xié)調(diào)控制，可以將信息采集和利用的效率提升，能對電廠生產(chǎn)過程進(jìn)行有效的控制，改善運行情況，將控制效果盡可能體現(xiàn)[3]。

4 電廠集控運行與機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的設(shè)計方案

4.1 配置硬件系統(tǒng)

硬件系統(tǒng)包括功能模塊和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。主控系統(tǒng)、鍋爐系統(tǒng)以及氣機主控系統(tǒng)是硬件系統(tǒng)中功能模塊的主要內(nèi)容。ACC 負(fù)荷指令需要依靠主控系統(tǒng)傳送到電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)上，主控系統(tǒng)的運行離不開工作人員的手動操作，期間主控工作人員主要負(fù)責(zé)負(fù)荷指令的調(diào)節(jié)，并對限速進(jìn)行處理等。機組關(guān)鍵輔機運行出現(xiàn)問題，需要確保機組可以在對應(yīng)的控制中心下順利通過，并調(diào)整負(fù)荷值，將負(fù)荷值與標(biāo)準(zhǔn)值盡可能接近。鍋爐主控系統(tǒng)可以在自動操作模式下運轉(zhuǎn)，該系統(tǒng)結(jié)合了主控系統(tǒng)，可對處于不同狀態(tài)下的機組進(jìn)行控制。氣機主控系統(tǒng)屬于執(zhí)行模塊，該系統(tǒng)屬于協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中的一部分，依靠該系統(tǒng)可以將指令準(zhǔn)確下達(dá)，促使可以正常生產(chǎn)。網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中工程師、操作員中心主要是在監(jiān)測調(diào)控部分，該部分主要負(fù)責(zé)實時通信，保障各類信息可以及時有效傳達(dá)，實現(xiàn)信息的互通。系統(tǒng)服務(wù)器屬于系統(tǒng)服務(wù)部分，該部分主要負(fù)責(zé)收發(fā)收據(jù)信息。傳感器、變送器傳來的信號主要由現(xiàn)場控制部分來接收，并進(jìn)行邏輯計算，將計算結(jié)果發(fā)送給現(xiàn)場的執(zhí)行設(shè)備[4]。

4.2 配置軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)包括功能模塊和軟件整體架構(gòu)。電廠集控與機組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)下可分為不同的功能模塊，如主控模塊、鍋爐主控模塊、相關(guān)子系統(tǒng)等。不同模塊下又可以被分成不同的小模塊。不同模塊相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)系統(tǒng)的高效運行。服務(wù)器、客戶端是軟件整體架構(gòu)主要內(nèi)容，該部分可以對環(huán)境進(jìn)行深入性分析，對管理任務(wù)進(jìn)行優(yōu)化配置，滿足低成本的運行目標(biāo)。本次系統(tǒng)設(shè)計中采用兩臺可以同步運行的服務(wù)器，這樣其中一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障，可以自動切換到另一臺[5]。

5 結(jié)語

綜上所述，伴隨我國社會經(jīng)濟的鈣素發(fā)展，人們不管是在生產(chǎn)中還是在生活中對電力資源的需求量越來越大。為了滿足生產(chǎn)生活用電量的高要求，就需要不斷增加機組容量，而機組容量在增加的過程中，就對負(fù)荷調(diào)節(jié)功能有了更高的要求，加強對電廠集控運行和機組協(xié)調(diào)控制研究可以提高電廠生產(chǎn)系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，推動電廠的進(jìn)一步發(fā)展。