魏韜

摘要：社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各種新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，燃煤電廠機(jī)組日常運(yùn)行中機(jī)組協(xié)調(diào)控制穩(wěn)定，對保證燃煤機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，具有重要意義。就目前燃煤電廠機(jī)組控制方式的應(yīng)用來看，很多控制方式在發(fā)展過程中存在問題，根據(jù)分析實(shí)際問題對機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)有一個(gè)全新的認(rèn)識，在此基礎(chǔ)上了解燃煤電廠機(jī)組協(xié)調(diào)控制的實(shí)際價(jià)值。以此為基礎(chǔ)，在實(shí)踐中探討燃煤電廠機(jī)組協(xié)調(diào)控制優(yōu)化的有效應(yīng)用措施，以從多方面入手保證機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定安全。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠;機(jī)組運(yùn)行;協(xié)調(diào)控制;優(yōu)化

一、燃煤電廠機(jī)組協(xié)調(diào)控制

（1）機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)

當(dāng)前在大型單元機(jī)組控制過程中，主要利用機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)組整體控制。在現(xiàn)代化發(fā)展過程中由常規(guī)的過濾和局部控制系統(tǒng)逐漸改變?yōu)樘荻仁娇刂平Y(jié)構(gòu)系統(tǒng)，整體框架結(jié)構(gòu)逐漸調(diào)整，當(dāng)前系統(tǒng)中的鍋爐和汽輪機(jī)作為一個(gè)整體進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，系統(tǒng)應(yīng)用過程中可以實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)并與聯(lián)鎖保護(hù)和控制相互連接，保證正常發(fā)揮作用。此時(shí)在機(jī)組運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)多功能控制，但并不會受到運(yùn)行狀態(tài)和機(jī)組運(yùn)行條件的影響。機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的核心是在外界電網(wǎng)作用下產(chǎn)生負(fù)荷需求變化，保證機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行需要對其功率進(jìn)行快速調(diào)節(jié)，系統(tǒng)發(fā)揮作用時(shí)，汽輪機(jī)和鍋爐的各個(gè)子系統(tǒng)都參與調(diào)節(jié)，此時(shí)機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)全面計(jì)算控制機(jī)組功率和鍋爐汽壓。即在機(jī)組運(yùn)行過程中綜合考慮各種因素，主要分析汽輪機(jī)和鍋爐的特征和運(yùn)行中存在的差異，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行針對性分析，采取有效措施進(jìn)行針對性調(diào)節(jié)控制，保證各類設(shè)備運(yùn)行過程中運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)的負(fù)載，能與設(shè)備參數(shù)之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動態(tài)關(guān)聯(lián)性變化，發(fā)揮協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的作用。在運(yùn)行中分析參數(shù)的偏差及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，讓機(jī)組運(yùn)行中實(shí)時(shí)滿足電網(wǎng)運(yùn)行負(fù)荷需求，在此狀態(tài)下為整個(gè)機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。發(fā)揮協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的作用，需要充分利用系統(tǒng)內(nèi)的負(fù)荷指令控制回路，除此之外還需匹配控制汽機(jī)和鍋爐的主控回路。

協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在目前發(fā)展中主要有兩種控制方式，分別是爐跟機(jī)和機(jī)跟爐。爐跟機(jī)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)即CCS-BF控制方式，此種協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)方式在目前實(shí)踐中使用比較多，在系統(tǒng)使用過程中汽輪機(jī)和鍋爐的子系統(tǒng)也會參與其中，保證對協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)汽輪機(jī)功率和鍋爐氣壓的控制調(diào)節(jié)。結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)，在協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)內(nèi)部加入一、二次調(diào)頻，以符合當(dāng)下電網(wǎng)要求，而且也可以利用自動發(fā)電量控制實(shí)現(xiàn)智能發(fā)展。機(jī)跟爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)即CCS-TF控制方式，此時(shí)機(jī)組內(nèi)部的各機(jī)爐的子系統(tǒng)都可參與控制，汽輪機(jī)和鍋爐的子系統(tǒng)分別控制不同的部分，進(jìn)行相互之間的汽壓、功率控制。此時(shí)必須要加入電網(wǎng)調(diào)頻才能發(fā)揮調(diào)度作業(yè)，機(jī)組的負(fù)荷才能直接被調(diào)節(jié)，在調(diào)節(jié)機(jī)組的給定功率時(shí)必須有專門人員進(jìn)行操作，而且此時(shí)機(jī)組的輸出功率會隨著人員調(diào)整的給定功率有所變化，在調(diào)整過程中雙方是處于等值變化的。

（2）機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的重要性

機(jī)組運(yùn)行過程中利用協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)保證平穩(wěn)安全運(yùn)行，從整體上來說對機(jī)組服役周期管理有重要作用，就其具體表現(xiàn)來看主要為以下幾點(diǎn)：首先，機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)有利于提高機(jī)組運(yùn)行的安全性，利用機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，在機(jī)組運(yùn)行過程中把鍋爐和汽輪機(jī)相互連接，使二者連接成為一個(gè)整體，在機(jī)組運(yùn)行過程中協(xié)調(diào)同步控制汽輪機(jī)和鍋爐，保證各項(xiàng)操作的準(zhǔn)確性，讓機(jī)組在運(yùn)行過程中參數(shù)變化逐漸減小，提升技術(shù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。機(jī)組運(yùn)行過程中若是出現(xiàn)故障，比如汽輪機(jī)或鍋爐在異常狀態(tài)下出現(xiàn)設(shè)備跳閘問題，此時(shí)受到其他控制系統(tǒng)影響，整個(gè)機(jī)組運(yùn)行過程中逐漸自動步入到基礎(chǔ)調(diào)節(jié)運(yùn)行模式，此時(shí)可能是CCS-BF或者是CCS-TF控制方式引導(dǎo)系統(tǒng)運(yùn)行，此時(shí)整個(gè)機(jī)組是在汽輪機(jī)或者是鍋爐的主控狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)了調(diào)整，此時(shí)基礎(chǔ)運(yùn)行過程中的故障不會再次擴(kuò)大，工作人員在進(jìn)行設(shè)備檢查時(shí)可及時(shí)了解故障情況進(jìn)行隔離維修。機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，在技術(shù)出現(xiàn)故障時(shí)利用負(fù)荷變化率控制保證整體機(jī)組的負(fù)荷調(diào)節(jié)，避免在運(yùn)行過程中出現(xiàn)負(fù)荷變化過快的問題，減少機(jī)組運(yùn)行過程中熱能力過高狀態(tài)，有效保證機(jī)組日常使用，減少故障發(fā)生以提升使用壽命，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)充分發(fā)揮監(jiān)管保護(hù)功能。其次，機(jī)組運(yùn)行過程中由于負(fù)荷變化而適時(shí)靈活調(diào)整，在機(jī)組正常運(yùn)行狀態(tài)下，利用協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，在允許條件下可以改善機(jī)組的負(fù)荷響應(yīng)，整體上提升機(jī)組的響應(yīng)能力，避免在機(jī)組運(yùn)行過程中對負(fù)荷的跟蹤出現(xiàn)延遲問題，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對負(fù)荷指令的快速跟蹤。最后，利用協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)提升機(jī)組運(yùn)行效率，機(jī)組在運(yùn)行過程中由于協(xié)調(diào)系統(tǒng)影響，使系統(tǒng)內(nèi)部燃料能夠在機(jī)組變化過程中保持高效率運(yùn)作，此時(shí)水、風(fēng)等各種工質(zhì)使用效率提升，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)質(zhì)量提升，使得機(jī)組在運(yùn)行過程中各個(gè)的參數(shù)實(shí)現(xiàn)平衡狀態(tài)，機(jī)組運(yùn)行過程中發(fā)生問題數(shù)量減少，有效達(dá)到節(jié)能的目的。

二、電廠集控運(yùn)行以及組協(xié)調(diào)控制應(yīng)用

（1）適當(dāng)調(diào)整符合調(diào)節(jié)裝置的相關(guān)參數(shù)

燃煤電廠機(jī)組運(yùn)行過程中負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置的性能非常重要，但是此項(xiàng)裝置在使用過程中很容易受到機(jī)組負(fù)荷指令波動的影響，由此導(dǎo)致裝置的調(diào)節(jié)功能有所降低，在機(jī)組運(yùn)行過程中調(diào)節(jié)裝置的響應(yīng)特征比較明顯，燃煤電廠機(jī)組運(yùn)行中處于比較穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，負(fù)荷的目標(biāo)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間差距比較小，此時(shí)負(fù)荷前饋信號在穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下會自動停止變化，不再繼續(xù)動態(tài)調(diào)節(jié)。需要根據(jù)負(fù)荷調(diào)節(jié)裝置的特征，有針對性的提升裝置的調(diào)節(jié)功能，此時(shí)需要采取有效措施來彌補(bǔ)由于負(fù)荷改變造成的影響，比如在實(shí)際機(jī)組運(yùn)行中調(diào)節(jié)相關(guān)參數(shù)，在指令調(diào)整的過程中達(dá)到改變負(fù)荷實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)的作用。

（2）生產(chǎn)過程控制方面的應(yīng)用

在燃煤電廠有效利用機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，能在電廠日常運(yùn)營生產(chǎn)中加強(qiáng)控制，在實(shí)際發(fā)展中改善生產(chǎn)狀態(tài)，有效避免生產(chǎn)中的問題。由此可知在燃煤電廠日常經(jīng)營生產(chǎn)中利用機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)符合發(fā)展需求，究其具體體現(xiàn)來看主要是：第一：燃煤電廠日常經(jīng)營生產(chǎn)中利用機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)開展各項(xiàng)日常作業(yè)，對于實(shí)際生產(chǎn)的問題可以高效率，強(qiáng)化對日常生產(chǎn)經(jīng)營的控制;第二：燃煤電廠日常經(jīng)營生產(chǎn)中利用機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與現(xiàn)代科技的連接，充分發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢提升相關(guān)信息收集效率，盡可能提升利用效率，在燃煤電廠發(fā)展在改善控制狀態(tài)，把各項(xiàng)控制技術(shù)運(yùn)用到實(shí)處。

（3）本次研究中選擇某燃煤電廠二級工程的機(jī)組，研究機(jī)組的型號為DG2060/26.15-II2，除了機(jī)組，還配有高旁和低旁相關(guān)設(shè)備，選用2x600MW凝氣式汽輪機(jī)，整個(gè)機(jī)組的發(fā)電機(jī)是有無刷力磁系統(tǒng)的，本機(jī)組所用的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是CCS-BF控制方式，日常運(yùn)轉(zhuǎn)中的負(fù)荷由汽輪機(jī)控制，鍋爐控制機(jī)組的汽壓，通過雙主控同步作用，保證機(jī)組運(yùn)行過程中能夠快速響應(yīng)負(fù)荷指令變化。

在機(jī)組實(shí)際運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制優(yōu)化，利用CCS-BF模式控制整個(gè)系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，保證各項(xiàng)數(shù)值在可控允許范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。在機(jī)組運(yùn)行中主汽壓隨著運(yùn)行過程負(fù)荷變化發(fā)生改變，由此可知機(jī)組的汽輪機(jī)和鍋爐在使用滑壓曲線控制，因此在應(yīng)用中還需要對各項(xiàng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行微調(diào)。本次具體研究中系統(tǒng)控制有以下功能：1）負(fù)荷設(shè)定回路，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)計(jì)算工況，并且明確系統(tǒng)運(yùn)行的參數(shù)限值，運(yùn)行人員控制各項(xiàng)參數(shù)，設(shè)定負(fù)荷跟隨方式，在有效計(jì)算之后把各項(xiàng)數(shù)值指令發(fā)送到主控回路;2）汽壓設(shè)定回路，負(fù)荷指令傳送之后按照滑壓曲線對主汽壓進(jìn)行測算，此計(jì)算回路需要對機(jī)組整體性能進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)得出;3）汽輪機(jī)主控指令，汽機(jī)主控主導(dǎo)響應(yīng)負(fù)荷指令，鍋爐的響應(yīng)存在一定延遲及蓄熱補(bǔ)償，需要對汽輪機(jī)的響應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)难泳徧幚?，避免汽壓出現(xiàn)大幅波動。4）鍋爐主控，鍋爐主控向各個(gè)次級控制回路下達(dá)指令，通過燃燒控制和指令回路相互連接，在接口處進(jìn)行修正，保證壓力控制指令調(diào)整完成。

總結(jié)

由以上論述可知，隨著社會不斷進(jìn)步，人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中電能的來源種類逐漸增多，燃煤電廠在發(fā)電競價(jià)上網(wǎng)過程中各項(xiàng)設(shè)備經(jīng)常處于變負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，面對此種發(fā)展需求需加強(qiáng)控制管理。結(jié)合現(xiàn)代控制理論技術(shù)優(yōu)化協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)良好的集中控制，在應(yīng)用過程中實(shí)現(xiàn)再優(yōu)化，為電廠協(xié)調(diào)發(fā)展、平穩(wěn)運(yùn)行創(chuàng)造良好條件。

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