公維冬（國(guó)電內(nèi)蒙古上海廟熱電有限公司,內(nèi)蒙古　鄂托克前旗016200?。?/p>

火電廠不同運(yùn)行方式的比較與選優(yōu)

公維冬
（國(guó)電內(nèi)蒙古上海廟熱電有限公司,內(nèi)蒙古鄂托克前旗016200）

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們的生活方式發(fā)生了較大改變，用電需求與日俱增，對(duì)我國(guó)的發(fā)電系統(tǒng)提出了較高的要求。目前我國(guó)發(fā)電方式仍然以火力發(fā)電為主，火電廠的運(yùn)行方式對(duì)我國(guó)的電力供應(yīng)意義重大。選擇適合的運(yùn)行方式有助于提高火力發(fā)電廠的運(yùn)行效率及供電能力，本文就火電廠的不同運(yùn)行方式進(jìn)行比較，得出火電廠最佳運(yùn)行方式。

關(guān)鍵詞：火電廠；不同運(yùn)行方式；比較選優(yōu)

火電廠是我國(guó)主要發(fā)電場(chǎng)所，隨著供電要求不斷提升，火電廠的系統(tǒng)在過(guò)去幾十年里發(fā)生了翻天覆地的變化，傳統(tǒng)火電廠發(fā)電系統(tǒng)功能單一，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行方式的選擇上十分有限。隨著系統(tǒng)的更待換新，火電廠系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，運(yùn)行方式的選擇呈現(xiàn)多樣性，怎樣選擇合適的運(yùn)行系統(tǒng)成為擺在火電廠技術(shù)人員面前的難題，合適的運(yùn)行系統(tǒng)不僅是火電廠穩(wěn)定輸出的有效保證，同時(shí)也是火電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的基礎(chǔ)。

1　協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)（CCS）

火力發(fā)電廠的組成結(jié)構(gòu)中包括單元機(jī)組、鍋爐、汽輪機(jī)等設(shè)備系統(tǒng)，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)就是將組成火力發(fā)電廠機(jī)組設(shè)備作為一個(gè)有效的整體進(jìn)行控制的系統(tǒng)，是火力發(fā)電廠控制系統(tǒng)的最主要部分，從功能上來(lái)看協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是火力發(fā)電廠的主要控制系統(tǒng)，指令由協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)發(fā)出并通過(guò)相應(yīng)的信息傳輸裝置傳送至相應(yīng)的控制對(duì)象（鍋爐及汽輪機(jī)子控制系統(tǒng)）。

單元機(jī)組正常運(yùn)行過(guò)程中，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在控制機(jī)組系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)正常穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字控制，使其滿足外部負(fù)荷需求，同時(shí)保證鍋爐氣壓以及各機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性，從控制參數(shù)的重要性上來(lái)看，汽輪發(fā)電機(jī)組實(shí)發(fā)功率（Pe）以及主汽壓力（Pt）是協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的兩個(gè)主要控制參數(shù)。

2　協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的不同運(yùn)行方式

單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是控制整個(gè)發(fā)電站機(jī)組的主系統(tǒng)，通過(guò)單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)練習(xí)各個(gè)部分設(shè)備實(shí)現(xiàn)整體上的協(xié)調(diào)工作，保證火力發(fā)電站設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。從設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來(lái)看，單元機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多種，在不同條件的限制下針對(duì)性采取適當(dāng)?shù)倪\(yùn)行方式能夠促進(jìn)火電廠的效益最大化。火電站主控制器通過(guò)對(duì)鍋爐和汽輪機(jī)控制功率和主汽壓力實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，并在控制對(duì)象中安裝相應(yīng)的反饋控制器，實(shí)現(xiàn)火電廠不同系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下的反饋控制。同樣在運(yùn)行系統(tǒng)發(fā)生變化的情況下只要對(duì)反饋系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改善即可實(shí)現(xiàn)。

2.1 基礎(chǔ)控制方式

基礎(chǔ)控制方式是火電站控制系統(tǒng)中常見的子控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)的指令主要有操作人員手動(dòng)發(fā)出，在操作上對(duì)工作人員的依賴性較強(qiáng)?；A(chǔ)控制方式適用于單元機(jī)組在調(diào)試過(guò)程中的調(diào)停與啟動(dòng)。電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行過(guò)程中往往需要控制人員對(duì)其進(jìn)行精度上的調(diào)試，在調(diào)試過(guò)程中需要對(duì)各項(xiàng)基本系數(shù)進(jìn)行重新調(diào)整，使其滿足正常運(yùn)行的基本需求。

2.2 鍋爐跟隨方式(BF 方式)

鍋爐跟隨方式主要有汽輪機(jī)對(duì)機(jī)組輸出功率的控制以及鍋爐氣壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成。該調(diào)節(jié)系統(tǒng)又可根據(jù)汽輪機(jī)控制其所處狀態(tài)的不同可分為BF1以及BF2兩種方式。

BF1方式中汽輪主控制器器處于手動(dòng)控制狀態(tài)，而汽輪器中的調(diào)門則處于遙控狀態(tài)中，系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)機(jī)組負(fù)荷需要發(fā)生改變時(shí)。操作人員需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的改變，使得汽輪機(jī)運(yùn)行負(fù)荷系統(tǒng)運(yùn)行需求。汽輪機(jī)的負(fù)荷需要進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)節(jié)，從而改變整個(gè)系統(tǒng)對(duì)汽輪機(jī)進(jìn)氣量的需求。人員操作中需要機(jī)組輸出功率需要與實(shí)際運(yùn)行需求相一致。

BF2工作方式與BF1方式在控制上的不同主要體現(xiàn)在汽輪機(jī)的控制方式上，BF2工作方式在BF1方式的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，汽輪機(jī)的輸出主要有LDC負(fù)荷指令決定，人員需要控制汽輪機(jī)輸出量時(shí)只需要控制LDC負(fù)荷指令即可。從控制系統(tǒng)的功能上來(lái)看，LDC負(fù)荷指令可以看做是鍋爐控制系統(tǒng)的反饋機(jī)制，在維持鍋爐氣壓穩(wěn)定的過(guò)程中合理控制燃料使用量。

2.3汽輪機(jī)跟隨方式（TF）

汽輪機(jī)跟隨方式指鍋爐控制機(jī)組的輸出公路，汽輪機(jī)控制主汽壓力。運(yùn)用此運(yùn)行方式的過(guò)程中可以根據(jù)鍋爐主控制器狀態(tài)的差異將其分為TF1方式以及TF2方式。

TF1方式中，鍋爐的總控制器助于人工操作狀態(tài)，鍋爐其他系統(tǒng)則處于智能控制狀態(tài)。當(dāng)需要系統(tǒng)的負(fù)荷參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，需要操作人員對(duì)鍋爐主控制器進(jìn)行改變，控制其輸出，并對(duì)燃料及給水量進(jìn)行控制，以此調(diào)節(jié)鍋爐輸出氣壓，使得汽輪機(jī)的壓力調(diào)節(jié)器在可控制范圍內(nèi)發(fā)生波動(dòng)，并以此控制汽輪機(jī)的輸出，汽輪機(jī)的蒸汽流量隨系統(tǒng)控制發(fā)生改變，此時(shí)要求操作人員的操作與機(jī)組實(shí)際輸出功率一致。TF2方式中鍋爐的總控制器助于自動(dòng)控制狀態(tài)，鍋爐的輸出主要有LDC負(fù)荷指令決定，該部分的操作及指令改變與BF2工作方式相似。

2.4 協(xié)調(diào)控制方式（CC）

協(xié)調(diào)控制方式是指在汽包蓄能合理利用的基礎(chǔ)上進(jìn)行協(xié)調(diào)補(bǔ)償，同樣根據(jù)跟隨方式的差異可以將協(xié)調(diào)控制方式分為BF跟隨一級(jí)TF跟隨兩種方式。

BF方式中，汽輪機(jī)主要對(duì)功率進(jìn)行控制，鍋爐負(fù)責(zé)對(duì)氣壓進(jìn)行控制。此時(shí)，機(jī)器鍋爐具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)特性，安全性難以得到保障，以BF方式控制的系統(tǒng)會(huì)將氣壓偏差反饋到汽輪機(jī)主控制器，使其實(shí)現(xiàn)與輸出功率與鍋爐氣壓控制實(shí)現(xiàn)同步協(xié)調(diào)。

TF方式中，鍋爐主要對(duì)功率進(jìn)行控制，汽輪機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)氣壓進(jìn)行控制，整個(gè)控制系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定性，但鍋爐對(duì)象的延遲特性較強(qiáng)，機(jī)組輸出反應(yīng)速度慢。以TF方式控制的系統(tǒng)將氣壓偏差反饋到汽輪機(jī)主控制器使得汽輪機(jī)控制氣壓的同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)與鍋爐的配合，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)功率的共同控制。

3　結(jié)束語(yǔ)

火力發(fā)電廠的控制系統(tǒng)不同運(yùn)行方式對(duì)發(fā)電廠的電網(wǎng)負(fù)荷響應(yīng)方式需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行相應(yīng)的變化。在進(jìn)行運(yùn)行系統(tǒng)的選擇時(shí)為保證火電廠運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最好采用機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方式作為基本運(yùn)行方式，機(jī)爐協(xié)調(diào)控制方式下的電力系統(tǒng)具有一定的柔性，能隨實(shí)際需求做出相應(yīng)的變化，為火電廠的發(fā)展及運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃亞強(qiáng),崔浩,劉云燕.火力發(fā)電廠安全生產(chǎn)管理及應(yīng)對(duì)措施[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2009(20).

作者簡(jiǎn)介：公維冬(1985-)，男，工學(xué)學(xué)士，助理工程師。