陳 旭

（江蘇闞山發(fā)電有限公司，江蘇 徐州 221000）

我國社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，對電力能源的需求也在不斷地增加，而火電廠則是重要的電力能源生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)效率和運(yùn)行質(zhì)量直接關(guān)系到電力能源的質(zhì)量以及生產(chǎn)量。目前，雖然我國的火電廠已經(jīng)廣泛采用了集控運(yùn)行技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對火電廠所有設(shè)備的在線監(jiān)測控制、故障預(yù)警以及自動化的故障診斷處理，但在實(shí)際運(yùn)用過程中仍存在一些問題，制約了火電生產(chǎn)技術(shù)水平的進(jìn)一步提高。因此，火電廠應(yīng)加強(qiáng)對集控運(yùn)行技術(shù)的研究，深刻理解集控運(yùn)行技術(shù)特點(diǎn)、運(yùn)行方式以及運(yùn)行結(jié)構(gòu)等，并要積極總結(jié)集控運(yùn)行技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中的主要缺陷，以便以此為依據(jù)開展技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn)，對集控運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，使火電廠的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力能夠得到全面的提升，從而推動我國火電事業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

1 集控運(yùn)行技術(shù)在火電廠中的應(yīng)用概述

1.1 火電廠中集控運(yùn)行技術(shù)基本運(yùn)行方式分析

隨著我國火電生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，集控運(yùn)行技術(shù)得到了越來越廣泛的應(yīng)用，在火電廠的電力能源生產(chǎn)以及電力輸配等生產(chǎn)流程中均能夠應(yīng)用集控運(yùn)行技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對所有生產(chǎn)設(shè)備的動態(tài)監(jiān)測控制、自動化預(yù)警以及故障處理等[1]。

火電廠在應(yīng)用集控運(yùn)行技術(shù)時一般是通過系統(tǒng)中的在線監(jiān)測設(shè)備來監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，同時系統(tǒng)控制中心能夠按照預(yù)設(shè)參數(shù)對所監(jiān)測設(shè)備所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)參數(shù)之間存在明顯的偏差異常時，則能夠自動發(fā)出預(yù)警信息，并對部分故障現(xiàn)象進(jìn)行自動化診斷和處理，同時可以將故障信息通知火電廠的維修部門。因此，集控運(yùn)行技術(shù)是一項(xiàng)具有較高自動化水平的控制技術(shù)。

1.2 火電廠中集控運(yùn)行技術(shù)的重要作用

在傳統(tǒng)的火電廠生產(chǎn)運(yùn)營過程中采用的是人工控制模式，這使得火電廠的電力能源產(chǎn)量以及輸配效率均會受到人為因素的制約，火電廠要提高產(chǎn)量和電力能源質(zhì)量，不僅需要加大人力資源投入，還需要充分考慮人工模式下的一些不確定性因素的影響。同時，在人工控制模式下，系統(tǒng)控制的精度以及時效性等均會受到一定的限制，而且存在較高的安全風(fēng)險，一旦出現(xiàn)人為操作失誤等情況，就會引發(fā)重大安全生產(chǎn)事故，進(jìn)而給火電廠帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至人員傷亡。而在應(yīng)用了集控運(yùn)行技術(shù)后，由于集控運(yùn)行系統(tǒng)具有較高的自動化水平，不僅能夠自動完成系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集、傳輸，按照控制中心所發(fā)出的指令執(zhí)行相關(guān)操作，而且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制操作，因此有效減少了人為因素對系統(tǒng)運(yùn)行和控制操作精度的干擾，降低了火電廠工作人員的勞動強(qiáng)度，降低了對工作人員技術(shù)水平以及操作經(jīng)驗(yàn)的依賴性，極大地提高了火電廠電力能源生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及可靠性，并能夠?yàn)榛痣姀S擴(kuò)大產(chǎn)能和電力能源質(zhì)量以及增強(qiáng)電力能源輸配能力提供重要的技術(shù)支持。在應(yīng)用集控運(yùn)行技術(shù)后，火電廠的生產(chǎn)條件也能夠獲得極大的改善，工作人員可以通過遠(yuǎn)程控制方式來操作、調(diào)整設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，生產(chǎn)作業(yè)的安全性得到了明顯的提升。

因此，集控運(yùn)行技術(shù)是推動火電廠升級轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)的重要技術(shù)基礎(chǔ)?；痣姀S應(yīng)高度重視集控運(yùn)行技術(shù)的應(yīng)用，并通過技術(shù)創(chuàng)新和改進(jìn)來進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用效果。

2 火電廠中集控運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用的基本結(jié)構(gòu)

火電廠在應(yīng)用集控運(yùn)行技術(shù)時應(yīng)根據(jù)其電力能源生產(chǎn)的基本工藝流程來確定系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)，以確保集控運(yùn)行技術(shù)優(yōu)勢能夠得到充分的發(fā)揮。一般來說，火電廠的集控運(yùn)行技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)包括操作員站、工程師站、控制站以及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)等基本結(jié)構(gòu)[2]。其中系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是各站點(diǎn)之間的連接，為站點(diǎn)間的信息交流與共享提供網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。而控制站則是按照工程師或者操作員站所發(fā)出的各項(xiàng)指令信息執(zhí)行相應(yīng)的操作，負(fù)責(zé)系統(tǒng)設(shè)備的具體操作控制以及調(diào)整，是集控運(yùn)行系統(tǒng)中的主要執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)。操作員站則是集控運(yùn)行系統(tǒng)的管理終端，其能夠以遠(yuǎn)程控制方式來對系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測，并能夠在發(fā)現(xiàn)異常時調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。在操作員站中主要設(shè)置有終端監(jiān)控設(shè)備，火電廠的技術(shù)人員可以在遠(yuǎn)離實(shí)操環(huán)境條件下獲取系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來了解集控系統(tǒng)的運(yùn)行情況。此外，工程師站是在為火電廠集控運(yùn)行技術(shù)的應(yīng)用或者系統(tǒng)更新升級提供技術(shù)指導(dǎo)的重要系統(tǒng)機(jī)構(gòu)。工程師站為集控運(yùn)行技術(shù)系統(tǒng)在離線狀態(tài)下進(jìn)行組態(tài)調(diào)整以及系統(tǒng)配置提供技術(shù)支持，以便及時對火電廠集控運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)或者修整。通過以上各機(jī)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合，集控運(yùn)行技術(shù)才能在火電廠中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

3 現(xiàn)階段火電廠中集控運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用的主要問題

3.1 集控運(yùn)行系統(tǒng)功能尚不完善

現(xiàn)階段在火電廠的集控運(yùn)行系統(tǒng)中還存在一些控制功能的缺陷問題。例如，在集控運(yùn)行系統(tǒng)的再熱氣溫控制功能方面的問題就較為突出?；痣姀S的再熱氣溫系統(tǒng)主要是通過水溫來達(dá)到再熱目的的生產(chǎn)系統(tǒng)，其是降低火電廠運(yùn)行能耗的重要系統(tǒng)之一[3]。但是在目前的集控運(yùn)行技術(shù)條件下，對水溫的控制功能尚不完善。這主要是由于在集控系統(tǒng)的運(yùn)行過程中需要先監(jiān)測水溫變化情況，并在發(fā)現(xiàn)水溫測定值比設(shè)定值低后再啟動加熱裝置，以加熱提高水溫。而系統(tǒng)為了防止出現(xiàn)水溫驟增現(xiàn)象，會對加熱溫度進(jìn)行控制，以達(dá)到緩慢提高水溫的效果。因此，在此運(yùn)行模式下，水溫雖然能夠重新達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)，不過加熱效率則相對較慢，且會消耗較多的能源，導(dǎo)致火電廠生產(chǎn)成本增加，并直接影響火電廠的節(jié)能降耗效果，不利于火電廠的升級轉(zhuǎn)型。

同時，在火電廠的生產(chǎn)運(yùn)營中普遍存在過熱問題，雖然在應(yīng)用了集控運(yùn)行技術(shù)后能夠?qū)崿F(xiàn)對過熱氣溫系統(tǒng)的微調(diào)以及細(xì)調(diào)，可以在一定程度上通過對火焰高度或者給水溫度的精細(xì)控制來達(dá)到減少過熱問題發(fā)生概率的目的，但是由于集控運(yùn)行技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中比較容易受到外部環(huán)境溫度過高等因素的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)由于誤判而產(chǎn)生誤動，對火電廠的正常電力能源生產(chǎn)活動產(chǎn)生不利的影響，因此這也是火電廠在集控運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用中需要進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一。

此外，在火電廠的生產(chǎn)運(yùn)營中，作為核心生產(chǎn)組件的主汽壓力系統(tǒng)控制也存在一定的缺陷。目前火電廠應(yīng)用集控運(yùn)行技術(shù)來控制主汽壓力時大多是通過函數(shù)計算公式來獲得平衡量等參數(shù)，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中往往會存在參數(shù)設(shè)置不合理或者計算方法不科學(xué)等問題，這些因素在不同程度上影響了集控運(yùn)行系統(tǒng)對主汽壓力控制的有效性，導(dǎo)致其控制功能無法滿足火電廠電力能源生產(chǎn)的實(shí)際需要，因此需要對其控制功能進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化完善。

3.2 集控運(yùn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可調(diào)用性相對較差

目前，火電廠在實(shí)際應(yīng)用集控運(yùn)行技術(shù)的過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)集控運(yùn)行系統(tǒng)經(jīng)過長期連續(xù)運(yùn)行后會獲取大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，而這些海量數(shù)據(jù)被同時存儲在一個數(shù)據(jù)庫內(nèi)。同時，集控運(yùn)行系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)會在較短時間內(nèi)被更新，這使得數(shù)據(jù)庫內(nèi)也產(chǎn)生了規(guī)模龐大的失效信息，在此情況下，火電廠工作人員如需查詢或者調(diào)用某項(xiàng)數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)必須在海量數(shù)據(jù)中完成查找，不僅嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)查詢調(diào)用的效率，也使得系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理量過大，導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性下降，頻繁發(fā)生數(shù)據(jù)丟失等混亂現(xiàn)象。此外，數(shù)據(jù)庫信息的混亂也在客觀上加大了數(shù)據(jù)管理難度，火電廠工作人員難以對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的判斷分析，冗余、過期數(shù)據(jù)無法被及時刪除清理，進(jìn)一步增加了數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的混亂程度，給火電廠的正常生產(chǎn)運(yùn)營帶來了不利的影響。這是現(xiàn)階段火電廠集控運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用中存在的主要技術(shù)缺陷之一，也是亟待優(yōu)化解決的重要問題[4]。

4 火電廠優(yōu)化集控運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用的有效途徑

4.1 進(jìn)一步完善集控運(yùn)行系統(tǒng)功能

4.1.1 優(yōu)化火電廠集控運(yùn)行技術(shù)的主汽壓力控制功能

在火電廠的集控運(yùn)行系統(tǒng)中，主汽壓力控制功能缺陷對于集控技術(shù)應(yīng)用效果會產(chǎn)生較大的影響，因此也是技術(shù)優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)之一?；痣姀S應(yīng)注意收集集控運(yùn)行系統(tǒng)的日常運(yùn)行數(shù)據(jù)，并應(yīng)組織專業(yè)技術(shù)人員對集控運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的計算分析，根據(jù)主汽壓力平衡公式等對其壓力平衡狀態(tài)加以準(zhǔn)確的判斷。如在計算分析中發(fā)現(xiàn)有不平衡問題存在時，技術(shù)人員可以采取對原計算方式進(jìn)行優(yōu)化的方式來加以改進(jìn)。在優(yōu)化改進(jìn)時應(yīng)準(zhǔn)確掌握本企業(yè)火電生產(chǎn)過程中集控運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)，并應(yīng)積極借鑒其他火電廠的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。目前，在火電廠在集控運(yùn)行系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)踐中較為常用的是通過相平衡常數(shù)等方式來進(jìn)行相關(guān)的計算，該計算方法可以分別計算氣相以及液相，并根據(jù)氣相以及液相的計算結(jié)果是否能夠相互匹配來判斷主汽壓力狀態(tài)，當(dāng)二者能夠成功匹配時，則表明系統(tǒng)中的主汽壓力可以較好地保持平衡，從而實(shí)現(xiàn)對集控運(yùn)行技術(shù)的優(yōu)化改進(jìn)，達(dá)到精準(zhǔn)控制系統(tǒng)主汽壓力平衡的目的。

4.1.2 優(yōu)化火電廠集控運(yùn)行技術(shù)的過熱氣溫控制功能

為解決現(xiàn)階段火電廠集控運(yùn)行技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用中的過熱氣溫控制功能的缺陷問題，火電廠應(yīng)對其技術(shù)缺陷原因進(jìn)行科學(xué)的分析。通過研究發(fā)現(xiàn)，外部干擾是導(dǎo)致火電廠集控運(yùn)行系統(tǒng)出現(xiàn)過熱氣溫控制缺陷的主要影響因素。在此基礎(chǔ)上，火電廠應(yīng)指派專門人員加強(qiáng)對集控運(yùn)行系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境溫度等重要參數(shù)的監(jiān)測，并可以借助控溫設(shè)備來控制調(diào)節(jié)環(huán)境溫度。通過對集控運(yùn)行技術(shù)以及控溫技術(shù)的綜合應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)對火電廠集控運(yùn)行系統(tǒng)工況的實(shí)時動態(tài)監(jiān)測，并能夠在發(fā)現(xiàn)溫度超出設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時自動啟動控溫設(shè)備，以便及時對環(huán)境溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而降低集控運(yùn)行技術(shù)發(fā)生誤操作的概率。同時，火電廠也應(yīng)積極引入智能化技術(shù)，并要根據(jù)火電廠中集控運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)，將智能技術(shù)與集控運(yùn)行技術(shù)有機(jī)融合，以進(jìn)一步提高集控運(yùn)行系統(tǒng)的智能化分析能力，從而實(shí)現(xiàn)對集控運(yùn)行系統(tǒng)中過熱氣溫控制功能的完善和改進(jìn)優(yōu)化[5]。

4.1.3 優(yōu)化火電廠集控運(yùn)行技術(shù)的再熱氣溫控制功能

為進(jìn)一步提高集控運(yùn)行技術(shù)的應(yīng)用效果，火電廠應(yīng)對加強(qiáng)集控運(yùn)行系統(tǒng)的功能建設(shè)，完善其相關(guān)控制功能，以解決現(xiàn)階段火電廠集控運(yùn)行技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在的缺陷。首先，火電廠應(yīng)對集控運(yùn)行系統(tǒng)中的再熱氣溫控制功能進(jìn)行優(yōu)化?；痣姀S應(yīng)組織專業(yè)技術(shù)人員對集控運(yùn)行系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析，并在此基礎(chǔ)上對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高參數(shù)設(shè)置的合理性，從而降低系統(tǒng)運(yùn)行過程中的能源消耗，達(dá)到降低系統(tǒng)運(yùn)行成本的目的。同時，火電廠也可以通過亞臨界機(jī)組的應(yīng)用來達(dá)到優(yōu)化再熱氣溫控制系統(tǒng)功能的目的，這是一項(xiàng)相對簡單的優(yōu)化措施?；痣姀S僅需在應(yīng)用亞臨界機(jī)組時將適量溫水加入機(jī)組中就能夠達(dá)到減少系統(tǒng)運(yùn)行過程中所消耗電力能源的目的。在應(yīng)用該優(yōu)化策略時，火電廠應(yīng)注意改進(jìn)集控運(yùn)行系統(tǒng)的基本運(yùn)行結(jié)構(gòu)，增設(shè)溫水自動引入設(shè)備，以便系統(tǒng)能夠自動按照設(shè)定向亞臨界機(jī)組內(nèi)導(dǎo)入溫水。

4.2 對集控運(yùn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行優(yōu)化

為了解決現(xiàn)階段火電廠在應(yīng)用集控運(yùn)行技術(shù)時所存在的數(shù)據(jù)難以調(diào)用的問題，火電廠應(yīng)加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，以完善數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分類功能，從而實(shí)現(xiàn)對集控運(yùn)行技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)化改進(jìn)。當(dāng)火電廠集控運(yùn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫具備了分類功能后，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中所采集的各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)就能夠按照不同的類型分別存儲于數(shù)據(jù)庫中，而火電廠的工作人員則可以十分便捷地按照實(shí)際需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索或者調(diào)用，從而提高了系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性，也能夠加快數(shù)據(jù)調(diào)用的效率。同時，在完成了具備分類功能的數(shù)據(jù)庫建設(shè)后，火電廠的工作人員也可以利用該功能還對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行更為高效的管理，及時刪除清理冗余重復(fù)數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)庫運(yùn)行效率。對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類存儲、管理的基礎(chǔ)是對數(shù)據(jù)特征能夠進(jìn)行自動化的處理分析，且應(yīng)具有數(shù)據(jù)共享功能，因此火電廠應(yīng)積極應(yīng)用大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù)，使大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠與集控運(yùn)行技術(shù)有機(jī)融合，這樣才能更好地實(shí)現(xiàn)對集控運(yùn)行系統(tǒng)加以優(yōu)化改進(jìn)的目的。

5 總結(jié)

集控運(yùn)行技術(shù)是現(xiàn)階段我國火電廠在生產(chǎn)運(yùn)營過程中廣泛應(yīng)用的重要技術(shù)，其能夠有效提高火電廠的生產(chǎn)效率?；痣姀S應(yīng)高度重視集控運(yùn)行技術(shù)，充分了解集控運(yùn)行技術(shù)的基本運(yùn)行結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式。同時，火電廠要注意總結(jié)集控運(yùn)行技術(shù)在火電廠電力能源生產(chǎn)運(yùn)行過程中的實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，通過對實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的分析來發(fā)現(xiàn)集控運(yùn)行技術(shù)現(xiàn)階段所存在的技術(shù)缺陷問題，并應(yīng)在此基礎(chǔ)上采取科學(xué)的優(yōu)化改進(jìn)措施，以進(jìn)一步改進(jìn)集控運(yùn)行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，完善集控運(yùn)行系統(tǒng)功能，從而為我國火電行業(yè)的升級轉(zhuǎn)型奠定良好的基礎(chǔ)。