朱紹倫(內(nèi)蒙古大唐國際克什克騰煤制天然氣有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古 赤峰 025350)
在21世紀(jì)中,科學(xué)技術(shù)被認(rèn)為是第一生產(chǎn)力,而這一概念也經(jīng)過了社會(huì)實(shí)踐。隨著電子信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用,采用先進(jìn)的科技以及自動(dòng)化程度較高的設(shè)備,是維持火力發(fā)電廠生存和發(fā)展的關(guān)鍵。
首先,從建設(shè)模式來說,一般國內(nèi)2X600MW規(guī)模的火力發(fā)電廠中,電氣控制室分為兩部分,即主控室和單元控制室。一般情況下,單機(jī)容量較小的火力發(fā)電廠(100MV以下)會(huì)采用主控制室,而單機(jī)容量在200MV以上的發(fā)電廠宜采用單元控制室,其中,單元控制室也分為兩種類型,即獨(dú)立單元控制室以及網(wǎng)絡(luò)控制室。
參照電氣工程專業(yè)知識(shí)判斷,這兩種形式各有特點(diǎn),單一的主控室在安裝、操作、運(yùn)行、調(diào)試等方面較為便利,但前期工作需要消耗大量時(shí)間,多項(xiàng)電氣設(shè)施的鏈接設(shè)計(jì)地理位置布置;而單元控制的方式可以進(jìn)行兩機(jī)或多機(jī)聯(lián)控,便于節(jié)點(diǎn)對(duì)接,但缺點(diǎn)是運(yùn)行管理較為分散,聯(lián)系溝通相對(duì)滯后,管理人員也需要增加。
其次,從控制方式上來說,火電廠的控制方式有三種,分別為:強(qiáng)電控制、弱電控制和微機(jī)控制。較為常見的方式,是采用強(qiáng)弱電轉(zhuǎn)換裝置,來實(shí)現(xiàn)弱電控制斷路器,可以說斷路器的跳合與回路控制是緊密相聯(lián)的,但是這種控制方式非常復(fù)雜,遠(yuǎn)沒有強(qiáng)電控制優(yōu)勢更為明顯;隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,微機(jī)技術(shù)與電氣自動(dòng)化控制技術(shù)逐漸作用,從而成就了新的控制技術(shù)。新的火電廠控制方式中,利用微機(jī)監(jiān)控方式實(shí)現(xiàn)電氣控制技術(shù)的DCS系統(tǒng),有利于實(shí)現(xiàn)整體自動(dòng)化水平。
再次,涉及火電廠中央信號(hào)系統(tǒng)。火電廠的中央信號(hào)系統(tǒng)會(huì)在發(fā)生異常情況時(shí)提供警報(bào)作用,在我國現(xiàn)有的火電廠中,中央信號(hào)系統(tǒng)的構(gòu)成有兩類。一種是利用沖擊繼電器和光字牌組成的信號(hào)系統(tǒng),特點(diǎn)是能夠重復(fù)動(dòng)作,也可以人工手動(dòng)復(fù)位;另一種是利用微機(jī)技術(shù)構(gòu)建的閃光報(bào)警器系統(tǒng)。相比較而言,后者的技術(shù)含量較高,功能齊全,靈敏度更強(qiáng),擁有瞬時(shí)記憶,信號(hào)回路簡單。國內(nèi)的火電廠正在普遍向后一種產(chǎn)品轉(zhuǎn)移。
作為一項(xiàng)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用也不是一蹴而就的,在進(jìn)入火力發(fā)電系統(tǒng)中也存在磨合適應(yīng),一些存在的問題也亟待解決。例如,發(fā)電機(jī)組中的控制協(xié)調(diào)問題、老舊火電廠的控制系統(tǒng)無法兼容、企業(yè)規(guī)模限制導(dǎo)致無法應(yīng)用等。但整體而言,要想加快火力發(fā)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)效率,就必須解決機(jī)組協(xié)調(diào)和整體控制的基礎(chǔ)問題。
第一,發(fā)電機(jī)組協(xié)調(diào)控制問題。目前我國對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,主要體現(xiàn)在火電機(jī)組控制不協(xié)調(diào)方面。由于火力發(fā)電廠中,機(jī)組主要是由汽機(jī)、鍋爐、發(fā)電機(jī)、燃煤爐等部分構(gòu)成,而在單元機(jī)組中,鍋爐、氣爐等設(shè)備與廠區(qū)之間的用電控制水平往往存在誤差;就國內(nèi)現(xiàn)實(shí)狀況而言,不同的單元機(jī)組中無法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一值班,而且輔助系統(tǒng)的自動(dòng)化水平較低,輔助車間無法滿足電廠主要機(jī)房的自動(dòng)化控制。
第二,整體控制問題。不得不說,火力發(fā)電技術(shù)在世界范圍內(nèi)是最早出現(xiàn)的,這也就意味著,隨著可續(xù)技術(shù)的不斷發(fā)展,火力發(fā)電在技術(shù)的兼容性方面存在偏差,火電廠的控制技術(shù)不夠先進(jìn)。因此,無論采取主控室技術(shù)或是單元機(jī)組控制技術(shù),控制系統(tǒng)的技術(shù)水平和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),都無法向下實(shí)現(xiàn)兼容,同時(shí)國內(nèi)機(jī)組自動(dòng)化功能的水平與國際先進(jìn)水平相差甚遠(yuǎn)。
電力是一項(xiàng)清潔高效的能源,在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用,在注重節(jié)能減排的今天,火力發(fā)電依然是社會(huì)電力的主要來源(超過社會(huì)電能供應(yīng)的70%)。因此,依靠科學(xué)技術(shù)提升火力發(fā)電廠存在的問題,提高發(fā)電效率,利用電氣化技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的控制和保護(hù),是具有十分重要的意義的。其途徑有以下兩個(gè):
第一,通過單元發(fā)電機(jī)組的控制中心智能化。所謂“智能化”,是指以提高火力發(fā)電效率為目的,將單元機(jī)組的控制中心進(jìn)行智能化和自動(dòng)化,具體做法為利用微機(jī)技術(shù),實(shí)現(xiàn)DCS系統(tǒng)的吸納,縮小控制室,提升電氣控制與鍋爐、汽機(jī)和監(jiān)控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。網(wǎng)絡(luò)控制要實(shí)現(xiàn)全面計(jì)算機(jī)化,實(shí)現(xiàn)單元控制集中統(tǒng)一。
第二,提升火電企業(yè)的整體作業(yè)自動(dòng)化水平。火電企業(yè)是被看作電力發(fā)生的基本單位,任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的存在,都是影響電力生產(chǎn)的要素。因此,不能僅僅對(duì)關(guān)鍵部分進(jìn)行智能化、自動(dòng)化改造,還要從整體上提升電氣化控制和保護(hù)能力。具體來說,包括水處理、煤炭資源運(yùn)輸、水泵房等輔助部分,也要與監(jiān)控設(shè)備實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),為整體系統(tǒng)的運(yùn)行確保正常作業(yè)。
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