王沖

摘 要：火力發(fā)電是我國(guó)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(guó)電力生產(chǎn)構(gòu)成的主要組成。隨著社會(huì)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(yùn)行技術(shù)是目前我國(guó)火電廠運(yùn)行控制方式的主要發(fā)展方向。做好集控運(yùn)行技術(shù)研究，對(duì)于維護(hù)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(yùn)行技術(shù)有關(guān)問題進(jìn)行探討，闡述了火力發(fā)電廠集控運(yùn)行的基本內(nèi)容，分析了當(dāng)前火電生產(chǎn)中集控運(yùn)行技術(shù)存在的問題和影響因素，最后對(duì)火電生產(chǎn)集控運(yùn)行過程中的重要事項(xiàng)進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；問題研究；集控運(yùn)行技術(shù)

引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，我國(guó)國(guó)家綜合實(shí)力和人民生活水平與日俱增，社會(huì)生產(chǎn)、生活活動(dòng)日漸豐富，電力保障需求越來越大。作為我國(guó)電力生產(chǎn)的主要方式，火力發(fā)電在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shí)現(xiàn)了巨大改進(jìn)，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(qiáng)。集控運(yùn)行技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)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(hù)火電廠機(jī)組安全穩(wěn)定長(zhǎng)期運(yùn)行，滿足現(xiàn)代社會(huì)電力企業(yè)繁重的運(yùn)行負(fù)荷需求作出了巨大貢獻(xiàn)。隨著我國(guó)用電需求的增加，火電廠集控運(yùn)行技術(shù)的作用也越來越大。深入開展火電廠集控運(yùn)行技術(shù)研究，提高火電廠生產(chǎn)運(yùn)行控制水平，有利于保障火力發(fā)電企業(yè)正常運(yùn)行和電力系統(tǒng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活提供堅(jiān)實(shí)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(diǎn)研究的課題之一。

1 火力發(fā)電廠集控運(yùn)行概述

傳統(tǒng)火電廠機(jī)組控制主要是采用單機(jī)單控、主蒸汽母管制的控制方式，機(jī)、電、爐三者的控制各成體系，系統(tǒng)彼此間互不聯(lián)系，相對(duì)獨(dú)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(jī)組，其每個(gè)單元制機(jī)組都包括鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)三個(gè)元素。同一單元內(nèi)的鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)三者間采用同一控制的方式控制運(yùn)行，彼此構(gòu)成一個(gè)整體，而每個(gè)單元（機(jī)組）間則采是相互獨(dú)立的，從而使得火力發(fā)電設(shè)備整體構(gòu)成一個(gè)集散式控制系統(tǒng)。在火力發(fā)電廠項(xiàng)目的建設(shè)實(shí)施過程中，開工建設(shè)、試運(yùn)行、正式投入適應(yīng)和停止運(yùn)行的各個(gè)階段都處于集控運(yùn)行系統(tǒng)的控制之下，集控運(yùn)行系統(tǒng)根據(jù)指定的命令對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)已制定的安全控制方案自動(dòng)調(diào)增。在日常工作中，發(fā)電廠根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)運(yùn)行特點(diǎn)，實(shí)施科學(xué)的人力資源配置，每個(gè)運(yùn)行團(tuán)隊(duì)設(shè)置值長(zhǎng)一名，由其負(fù)責(zé)整個(gè)團(tuán)隊(duì)的安排組織工作。每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一個(gè)操作班子，負(fù)責(zé)對(duì)所在發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行控制和安全監(jiān)管工作。班子成員包括機(jī)組長(zhǎng)、主值班員、副值班員、巡檢員各一名。時(shí)至今日，我國(guó)火力發(fā)電廠已經(jīng)具備了較高水平的自動(dòng)化運(yùn)行控制能力，但人的因素依然是發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中的一個(gè)不可獲缺的重要因素，特別在安全保障方面，在已有的自動(dòng)監(jiān)控的基礎(chǔ)上，必須設(shè)置值班崗位，進(jìn)行24小時(shí)不間斷的人為監(jiān)控，以便在系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并迅速排除，切實(shí)保障系統(tǒng)運(yùn)作安全。

2 集控運(yùn)行核心技術(shù)分析

集控運(yùn)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(dòng)化和集成化水平，其運(yùn)行效率和工作質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)單獨(dú)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(duì)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)火力發(fā)電系統(tǒng)的統(tǒng)一管理調(diào)度。機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)受到警報(bào)信息，由此通知相關(guān)部門、人員著手解決、處理，及時(shí)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(duì)象情況下集控技術(shù)的表現(xiàn)形式，可同時(shí)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行，保障系統(tǒng)安全。

3 當(dāng)前我國(guó)火電集控運(yùn)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(shí)現(xiàn)調(diào)溫功能，細(xì)調(diào)或者微調(diào)則是以一級(jí)減溫水或者二級(jí)減溫水為傳熱介質(zhì)進(jìn)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(jī)組過熱汽溫的主要影響因素。經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐摸索，過熱汽溫系統(tǒng)的減溫技術(shù)已經(jīng)發(fā)展相對(duì)成熟，但在實(shí)際工作中還存在著一些問題。常見的有調(diào)節(jié)機(jī)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(gè)方面，一個(gè)是設(shè)備的精度，另一個(gè)是參數(shù)整定情況。

3.2 再熱汽溫系統(tǒng)存在的問題

相對(duì)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(shí)施難度更大?；谶@個(gè)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(yùn)行成本，其缺點(diǎn)是對(duì)火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平造成一定妨礙。舉例說明，亞臨界機(jī)組如果噴入1%的減溫水，其標(biāo)準(zhǔn)發(fā)電煤耗就會(huì)增加0.5g/kWh。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以擺動(dòng)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(jìn)火力發(fā)電經(jīng)濟(jì)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(jī)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(shí)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(jìn)行控制，在協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)退位時(shí)，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(yùn)行過程中需要注意的問題

（1）集控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，依賴于穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境，特別是要防止電磁信號(hào)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(yùn)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(yùn)行，依賴于規(guī)范的管理。電廠設(shè)備管理部門要加強(qiáng)系統(tǒng)軟、硬件的維修、維護(hù)工作，做好必要的優(yōu)化升級(jí)。特別是要做好熱機(jī)保護(hù)機(jī)制的維護(hù)，確保系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)保護(hù)機(jī)制及時(shí)啟動(dòng)，發(fā)揮應(yīng)有保護(hù)功能。

5 結(jié)束語

電力產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要組成部分，在整個(gè)經(jīng)濟(jì)體系中起著基礎(chǔ)保障的重要作用?；鹆Πl(fā)電是我國(guó)電力主要生產(chǎn)方式，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(yùn)行技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)火電機(jī)組運(yùn)行控制的優(yōu)化升級(jí)，是當(dāng)前火電領(lǐng)域的重要任務(wù)?；鹆Πl(fā)電企業(yè)要高度重視集控運(yùn)行技術(shù)在火電生產(chǎn)實(shí)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(jìn)技術(shù)措施，為更好地保障火電生產(chǎn)安全穩(wěn)定進(jìn)行，滿足國(guó)家建設(shè)和人民生活電力需求作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

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