分析發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用

歐陽(yáng)海波

（湘潭發(fā)電有限責(zé)任公司 湖南湘潭 411100）

在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的助力下，社會(huì)對(duì)電力資源的需求逐步增加，火電廠作為最傳統(tǒng)和常見(jiàn)的發(fā)電產(chǎn)業(yè)，逐步開(kāi)始擺脫傳統(tǒng)技術(shù)的限制，開(kāi)始引入不同的現(xiàn)代化技術(shù)來(lái)滿足社會(huì)需求。其中，機(jī)組的集控運(yùn)行首當(dāng)其沖，徹底改變機(jī)組傳統(tǒng)運(yùn)行方式，它將生產(chǎn)和運(yùn)行控制融合到一起，極大的提高了自動(dòng)化和智能化水平。

1 運(yùn)行條件分析

對(duì)于集控運(yùn)行系統(tǒng)，其外部環(huán)境是指系統(tǒng)的接地、中央控制室及電源等。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)隨時(shí)掌握DCS實(shí)際運(yùn)行條件，然后根據(jù)實(shí)際情況來(lái)管理，這對(duì)確保發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行是極為重要的，DCS系統(tǒng)組成如圖1所示。目前，在火電廠中，發(fā)電機(jī)實(shí)行集控運(yùn)行主要存在以下幾種控制方式：①對(duì)主汽壓力系統(tǒng)進(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)粉煤數(shù)量的控制實(shí)現(xiàn)；②對(duì)過(guò)熱汽溫系統(tǒng)進(jìn)行控制，利用一級(jí)與二級(jí)減溫水實(shí)現(xiàn)細(xì)調(diào)；③對(duì)再熱汽溫系統(tǒng)進(jìn)行控制，利用煙風(fēng)擋板來(lái)適當(dāng)調(diào)節(jié)，使煙氣實(shí)現(xiàn)再循環(huán)，并噴射熱風(fēng)[1]。

圖1 DCS系統(tǒng)組成

機(jī)組中，集控技術(shù)存在下列幾種模式：①分級(jí)階梯控制，即集控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為階梯型，將系統(tǒng)所有監(jiān)控過(guò)程分為若干層次；②分散控制，考慮到傳統(tǒng)機(jī)組以集中控制模式為主，易使事故集中產(chǎn)生。對(duì)此，需采用集散系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)控制進(jìn)行深度改革，為機(jī)組實(shí)施分層控制，以此降低控制的難度；③借助通訊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合控制。在當(dāng)前這個(gè)信息技術(shù)高速發(fā)展的時(shí)期，通訊系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，機(jī)組控制自然也不例外。伴隨火電廠運(yùn)行控制要求逐步提高，集控逐漸成為主流控制系統(tǒng)，這一系統(tǒng)能把不同的控制器連接到一起，引入先進(jìn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，以此使不同的部分達(dá)到協(xié)調(diào)控制。

2 運(yùn)行主要問(wèn)題

火電廠機(jī)組集控運(yùn)行目前還存在很多問(wèn)題，比如，對(duì)過(guò)熱汽溫系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)，下列因素或?qū)^(guò)熱汽溫造成影響：受熱面產(chǎn)生結(jié)渣、系統(tǒng)的給水溫度大小、火焰中心的高度及燃水比?，F(xiàn)在的過(guò)熱氣溫系統(tǒng)，已經(jīng)在理論層面得到很深入的研究，實(shí)際的實(shí)現(xiàn)過(guò)程較為簡(jiǎn)單。然而，這并不代表系統(tǒng)足夠完美，部分機(jī)構(gòu)由于設(shè)計(jì)上存在問(wèn)題，或?qū)嶋H生產(chǎn)過(guò)程中有缺陷，導(dǎo)致系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量未能達(dá)到預(yù)期。另外，對(duì)于主汽壓力系統(tǒng)，它的控制同樣存在一些問(wèn)題，在當(dāng)前很多機(jī)組中，都引入了能使能量達(dá)到平衡的系統(tǒng)。主汽壓力系統(tǒng)當(dāng)中，為達(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo)，可通過(guò)對(duì)粉煤量的有效控制來(lái)完成。這一方法與一次氣溫控制相比較，在對(duì)再熱氣溫系統(tǒng)進(jìn)行控制時(shí)的難度高，而且也更為繁瑣，所以通常無(wú)法取得理想的效果，增加無(wú)謂的成本。

在再熱汽溫系統(tǒng)中，與一次汽溫控制相對(duì)，前者控制的難度和復(fù)雜度更高。機(jī)組中，仍然通過(guò)對(duì)減溫水的利用來(lái)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。雖然這種做法能降低溫度控制難度，但也存在一些問(wèn)題和缺點(diǎn)，比如在控制時(shí)，給水泵出水未經(jīng)高壓缸進(jìn)行做功，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性明顯降低，增加額外成本。另外，還有很多機(jī)組通過(guò)煙風(fēng)擋板對(duì)再熱汽溫進(jìn)行調(diào)節(jié)，但該方法的實(shí)際效果并不明顯，這是因?yàn)樗鼤?huì)對(duì)鍋爐中煙氣實(shí)際流動(dòng)情況造成影響，導(dǎo)致一次汽溫?zé)o法保持均衡。

通過(guò)以上分析可知，現(xiàn)在的集控運(yùn)行系統(tǒng)仍然有很多問(wèn)題存在，無(wú)論哪一項(xiàng)問(wèn)題，都會(huì)對(duì)電廠生產(chǎn)和降本增效這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)造成影響，因此必須在今后的研究中予以高度重視，探究有效的解決策略。

3 運(yùn)行管理策略

為實(shí)現(xiàn)預(yù)期的降本增效目標(biāo)，電廠針對(duì)機(jī)組的集控運(yùn)行，需要根據(jù)運(yùn)行控制實(shí)際情況，制定合理有效的管理策略。集控系統(tǒng)應(yīng)能良好的適應(yīng)電廠中各機(jī)組實(shí)際運(yùn)行及未來(lái)發(fā)展需要，通過(guò)對(duì)各種合理可行的管理策略的實(shí)施，達(dá)到理想的效益目標(biāo)。這些策略的制定需要充分考慮當(dāng)前和今后發(fā)展情況，進(jìn)而解決在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中機(jī)組運(yùn)行可能出現(xiàn)的問(wèn)題。

通過(guò)以上對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行常見(jiàn)問(wèn)題的分析與總結(jié)，以及對(duì)當(dāng)前發(fā)展形勢(shì)的進(jìn)一步思考，目前的集控運(yùn)行，正向下列幾個(gè)方向發(fā)展：

（1）變電站正向無(wú)人值班模式快速轉(zhuǎn)變。如今，電廠對(duì)信息技術(shù)表現(xiàn)出的需求越來(lái)越高，同時(shí)信息技術(shù)的引入在很大程度上保證了監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性與可靠性。系統(tǒng)的監(jiān)控信息伴隨信息技術(shù)日益完善而更加人性化、容易操作化與集中化，這為信號(hào)集中控制創(chuàng)造了良好的條件，起到減少監(jiān)控人員實(shí)際工作量的重要作用。比如，采用電量結(jié)算系統(tǒng)可大幅減少人員值班時(shí)的工作量，因這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)前比較普及，為自動(dòng)抄表奠定了良好基礎(chǔ)，使設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性及可靠性得到大幅提高，這樣一來(lái)能有效減少設(shè)備檢修等方面的實(shí)際操作量，將工作人員的精力徹底的從以往繁雜的抄表工作當(dāng)中解脫出來(lái)，最終提高整體的工作效率。但任何一種新模式的引入，都會(huì)帶來(lái)一些必然的問(wèn)題，此時(shí)要從國(guó)內(nèi)外相關(guān)行業(yè)領(lǐng)域中吸取經(jīng)驗(yàn)，及時(shí)解決潛在的各項(xiàng)問(wèn)題，從而推動(dòng)新模式更快、更好的落實(shí)[3]。

（2）目前很多電廠仍按照傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)實(shí)施機(jī)構(gòu)的設(shè)置，這樣對(duì)信息共享有很大影響，使工作界面產(chǎn)生空面。因相較之前，火電廠在輸配電規(guī)模上得到明顯擴(kuò)大，傳統(tǒng)的管理模式若未能得到及時(shí)有效的改進(jìn)，勢(shì)必產(chǎn)生一系列復(fù)雜的問(wèn)題。通過(guò)細(xì)致的分析，想要保證電廠穩(wěn)定和安全發(fā)展，需要在實(shí)際工作中做好下列幾點(diǎn)：首先，通過(guò)培訓(xùn)及專(zhuān)業(yè)競(jìng)賽等途徑提高工作人員在整體專(zhuān)業(yè)水平，對(duì)資源配置及技術(shù)分配予以優(yōu)化，不斷完善各管理體制；其次，以電廠運(yùn)行實(shí)際情況為依據(jù)，有針對(duì)性、計(jì)劃性與目的性的促進(jìn)流程再造；再次，加強(qiáng)人員團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，提高資源共享水平，為工作效益的全面提高創(chuàng)造良好環(huán)境；最后，提高電廠中不同專(zhuān)業(yè)的質(zhì)量與分化程度，盡早做到流水作業(yè)[4]。將集控技術(shù)作為基礎(chǔ)，根據(jù)技術(shù)具有的特點(diǎn)制定有效運(yùn)行和控制策略。

（3）考慮到集控系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生問(wèn)題均有可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失效，或使控制系統(tǒng)產(chǎn)生故障，故為確保系統(tǒng)運(yùn)行保持穩(wěn)定與正常，需將系統(tǒng)中包含的所有設(shè)備視為一個(gè)完整的整體。集控系統(tǒng)由硬件和軟件兩個(gè)部分構(gòu)成，其核心部件為微處理器，軟件組態(tài)可完成一系列復(fù)雜控制[5]。對(duì)此，要在堅(jiān)持做好硬件維護(hù)工作的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)軟件系統(tǒng)的更新與完善，只有這兩者同時(shí)進(jìn)行，并高水平的完成，才能真正的保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)火電廠而言，其機(jī)組采用集控運(yùn)行方式是使電廠生產(chǎn)滿足社會(huì)建設(shè)及發(fā)展要求的關(guān)鍵，而集控運(yùn)行這一新模式的引入，在前期會(huì)帶來(lái)很多的問(wèn)題，可能影響這一新模式應(yīng)用后作用效果的正常發(fā)揮，對(duì)此還需要進(jìn)一步的開(kāi)展分析與研究工作，制定一系列合理有效的運(yùn)行控制策略，使電廠盡快適應(yīng)集控運(yùn)行控制要求，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的發(fā)展目標(biāo)。