鄒維剛

（貴州粵黔電力有限責任公司貴州 盤縣 553505）

火電廠發(fā)電機組集控運行技術管理探求

鄒維剛

（貴州粵黔電力有限責任公司貴州 盤縣 553505）

在我國經(jīng)濟飛速發(fā)展的背景下，無論是人們正常生活或是工業(yè)生產(chǎn)，對電能的需求越來越高，因此電力部門亟需提高供電的效率和電能質(zhì)量。對電力企業(yè)而言，傳統(tǒng)供電方式已無法滿足現(xiàn)有的供電需求，對其進行技術改革勢在必行，為了保證供電效率和質(zhì)量，電力企業(yè)將網(wǎng)絡技術融入到機組運行控制過程中，對機組實行集中控制，可有大幅度減少運行成本，節(jié)約電力資源，提高電力企業(yè)的生產(chǎn)效率。本文基于上述背景，對火電廠發(fā)電機組集控運行的技術問題進行了分析，并對集控運行技術管理進行了探討，以期能為火電廠發(fā)電運行提供借鑒意義。

火電廠；發(fā)電機組；集控運行；技術管理

集控系統(tǒng)運行技術的出現(xiàn)，使火力發(fā)電廠的效率達到了質(zhì)的飛躍，長期以來，電力是經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎，但近年來，隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，火電廠電力供應逐漸跟不上時代腳步，在這種背景下，對傳統(tǒng)技術管理模式進行改革意義重大，而集控系統(tǒng)運行技術是現(xiàn)代科技與網(wǎng)絡信息技術的集大成者，不僅能保證能源的供應與管理，而且能降低火電廠運行成本，提高綜合效率，促進火電廠經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏。因此，對集控系統(tǒng)運行技術管理進行研究，解決技術與管理的相關問題，是火電廠發(fā)展過程中需要解決的首要問題。

1 集控系統(tǒng)運行概念

火電廠機組傳統(tǒng)控制運行中，均是單獨進行控制，以母管制的形式將鍋爐、電、機分開控制，其自動化水平不足，難以達到高效運行的目的。而集控運行系統(tǒng)主要是針對火電廠生產(chǎn)、投運、停運的設備而進行，可對其進行優(yōu)化配置，并擬定出具體的安全運行技術措施，在運行過程中，在每臺機組中安排值班員、機組長、巡檢員，實現(xiàn)對火電廠機組運行的動態(tài)監(jiān)控，實現(xiàn)對爐、電、機的集中管理，因此集控系統(tǒng)運行技術通常也被成為集散控制運行技術（DCS），與傳統(tǒng)控制技術管理模式相比，該項技術充分利用了計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術，通過網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)信息溝通，在高端處理器的協(xié)助下對生產(chǎn)過程實現(xiàn)控制，是一種全新的集約式自動化綜合控制技術，具備先進性、綜合性、技術性的優(yōu)勢。對火電廠而言，集控運行技術不僅實現(xiàn)了對電力運行的集約化管理，而且將運行過程中存在的風險因素進行了合理分散，從而提高了火電廠電力運行的安全與穩(wěn)定性。目前通常采用的集控運行技術包括運行情況監(jiān)督技術、發(fā)電設備運行管控技術以及分散控制等多種技術，以下將進行逐項分析。

2 火電廠集控系統(tǒng)運行技術分析和存在的問題

2.1 分散控制

在利用現(xiàn)代信息技術的前提下，多數(shù)火電廠在采取集控系統(tǒng)技術時均采用分散控制模式實現(xiàn)對機組的管理，該模式最大的優(yōu)勢在于，在機組運行過程中若發(fā)生風險、負荷以及技術功能問題，可進行分散管理，從而避免了機組運行過程中危險事故擊中發(fā)生，降低了風險程度和影響范圍。

2.2 等級化控制

考慮到火電廠運行技術管理模式的等級化典型特征，因此部分火電廠在應用集控運行技術時采用等級化控制模式，該模式可將發(fā)電機組運行詳細分為若干控制環(huán)節(jié)與層次，實現(xiàn)對機組運行的集約化管理，該模式最大的優(yōu)勢在于，若機組運行發(fā)生問題或故障，可以最快的速度查明具體問題部位和發(fā)生原因，從而及時采取針對性解決措施，保證機組安全、穩(wěn)定運行。

2.3 通訊傳輸控制

與上述兩種控制模式相比，通訊傳輸控制則是主要依靠通訊手段與技術，實現(xiàn)信息交流傳輸，從而對機組進行管控，不僅要涉及到計算機網(wǎng)絡技術以及遠程操控技術，更要涉及到火電廠對運行數(shù)據(jù)的管理與控制（如圖1）。從理論上分析，通訊傳統(tǒng)控制模式無疑是一種最為理想的集控運行技術模式，但該模式對信息技術的依賴性較強，應用成本較高，且需要統(tǒng)一的系統(tǒng)接口來保證機組的有效連接，由于目前大部分火電廠自動化水平和信息技術平臺尚未完善，因此通訊傳輸控制模式的應用有一定的局限性。

圖1 火力發(fā)電廠電氣監(jiān)控系統(tǒng)構成示意圖

2.4 集控系統(tǒng)運行存在的問題

2.4.1 過熱氣溫系統(tǒng)控制缺陷

影響火電廠機組過熱氣溫的主要因素在于過?？諝庀禂?shù)、給水溫度、受熱面結渣、燃水比例以及火焰中心高度。由于直流爐校正煤水比所傳輸?shù)男盘柤次⑦^熱氣溫，雖然過熱氣溫控制系統(tǒng)理論基礎容易實現(xiàn)，但該系統(tǒng)并非完美，有些結構的設計和生產(chǎn)過程仍存在缺陷，對過熱氣溫系統(tǒng)控制質(zhì)量造成不良影響。

2.4.2 主汽壓力系統(tǒng)運行理論不足

在火電廠長期的實踐工作中，直接能力平衡公式的應用日益成熟，在目前主汽壓力系統(tǒng)中逐漸被廣泛應用，但在一些協(xié)調(diào)系統(tǒng)中，仍然采用間接能量平衡系統(tǒng)，在協(xié)調(diào)退位時，主汽壓力控制方法仍采用能量平衡的理論和公式，難以達到高效穩(wěn)定運行的目的。

2.4.3 再熱氣溫系統(tǒng)控制缺陷

再熱氣溫系統(tǒng)相比于對一次氣溫進行控制難度有所增加，同時操作也比較繁瑣，部分火電廠為了讓溫度控制變得易行可控，只用溫水對溫度進行調(diào)節(jié)，這樣的做法與實際目的相悖，且在一定程度上增加了火電廠的運行成本。例如亞臨界機組運行中，若每噴入1%的減溫水，則有0.5g的標準發(fā)電煤被消耗。

3 提高火電廠機組集控運行技術管理水平的措施

3.1 改善集控運行技術的運行環(huán)境

火電廠外部環(huán)境對集控運行系統(tǒng)的效率有較大的影響，但很多火電廠在發(fā)電機組安裝和調(diào)試過程中，未充分考慮到外部環(huán)境，因此，要提高機組集控水平，首先要從改善外部運行環(huán)境做起，例如對集控運行系統(tǒng)中的電子室、控制室以及計算機設備的電源、儀用氣源等設備遵照要求進行嚴格控制，保證系統(tǒng)高效運行，具體可從以下方面做起：

（1）控制室和電子室通常共用一臺空調(diào)系統(tǒng)，由于電子室對溫濕度有嚴格要求，只有在合適的溫濕度環(huán)境下，設備才能得以正常運行，但電子室空調(diào)系統(tǒng)只能控制溫度，無法對濕度進行有效控制，若設備處于濕度較高的環(huán)境中運行，模件上容易凝結露水，而在濕度較低，空氣干燥的環(huán)境中運行，又容易產(chǎn)生靜電，因此，可在電子室內(nèi)預先準備好空氣干燥設備和加濕設備，溫度以正常室溫18℃為宜，相對濕度控制在38～45%，以氣候因素和環(huán)境變化為依據(jù)，對溫濕度進行合理控制。

（2）由于集控系統(tǒng)主要利用計算機進行控制，因此要考慮到信號干擾對系統(tǒng)運行的不良影響，若機組接地和電纜屏蔽措施不到位，將會導致系統(tǒng)發(fā)生誤動作信號，對電力生產(chǎn)造成嚴重影響，因此需進行合理接地和電纜屏蔽工作，在系統(tǒng)運行區(qū)域還應限制電磁干擾設備進入，保證系統(tǒng)正常運行。

3.2 提高集控運行技術的管理力度

（1）由于集控運行系統(tǒng)有變送器、CS系統(tǒng)以及盤臺等設備組成，任何一個元件出現(xiàn)故障均會導致系統(tǒng)功能實效，因此，需將構成系統(tǒng)的設備組合成統(tǒng)一整體進行管理。

（2）集控系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，其核心是微處理器，可通過軟件組態(tài)實現(xiàn)各種高難度控制技術，因此，火電廠在對硬件進行定期的升級維護的同時，還需重視軟件系統(tǒng)的完善。

（3）熱機保護系統(tǒng)是重要的安全裝置，機組一旦發(fā)生異常情況，可通過熱保護系統(tǒng)迅速停機，避免事故進一步發(fā)展，為了最大程度減少異常發(fā)生，火電廠可對設備極限值和安全保護值進行規(guī)定，并通過實踐得以論證，限值確定后，在機組運行過程中嚴禁操作人員隨機更改數(shù)據(jù)。

4 結束語

綜上，在火電廠發(fā)電機組不斷增加的背下，為了適應發(fā)展需求，集控運行技術在火電廠機組控制中得到了廣泛應用，對機組進行集控運行管理可有效提高運行效率，減少運行損耗，通過實現(xiàn)硬件和軟件的整體管理，以及熱機保護系統(tǒng)管理，可避免機組運行異常狀況，使火電廠達到經(jīng)濟效益和社會效益雙贏的目的。

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TM621.6

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1004-7344（2016）16-0031-02

2016-4-15

鄒維剛（1989-），男，漢族，貴州興仁人，助理工程師，本科，主要從事工作和研究方向為火電廠發(fā)電運行和集控運行方面。