探討火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)

張云彬

[摘要]針對火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組中應(yīng)用的集控運(yùn)行技術(shù)，在對該技術(shù)進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，闡述了火電站發(fā)電機(jī)組集控系統(tǒng)運(yùn)行，并深入分析了集控運(yùn)行技術(shù)的三種控制模式，為火電廠切實(shí)走上可持續(xù)發(fā)展道路提供可靠的理論基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]火力發(fā)電廠;發(fā)電機(jī)組;集控運(yùn)行技術(shù)

科技對于工業(yè)生產(chǎn)的重要性不言而喻，伴隨我國科技水平的不斷提高，生產(chǎn)能力得到了明顯的提升。在火力發(fā)電廠中，應(yīng)擺脫傳統(tǒng)模式的束縛，開發(fā)出全新的發(fā)電技術(shù)與控制技術(shù)，盡可能多的應(yīng)用電子設(shè)備與通訊技術(shù)，為提高電廠運(yùn)行質(zhì)量提供可靠的基礎(chǔ)保障。集控技術(shù)作為現(xiàn)代控制技術(shù)的典型，其在當(dāng)前火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，合理運(yùn)用該控制技術(shù)，不僅可以大幅提升運(yùn)行效率，還能進(jìn)一步保證機(jī)組運(yùn)行的安全性與可靠性，對于電廠發(fā)展有著十分重要的作用和意義。

1、火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控技術(shù)概述

集控技術(shù)又被稱為集散控制技術(shù)，簡稱DCS（Distributed Control System）。該控制系統(tǒng)主要將生產(chǎn)自動化不斷發(fā)展作為基礎(chǔ)，并以逐漸繁瑣、復(fù)雜的控制需求為前提，而創(chuàng)造出的一種全新的控制模式，這種控制模式與傳統(tǒng)意義上的控制系統(tǒng)相比，具有極強(qiáng)的先進(jìn)性，這是傳統(tǒng)控制系統(tǒng)所無法比擬的。該系統(tǒng)將處理器作為核心，可以對生產(chǎn)的全過程進(jìn)行動態(tài)、準(zhǔn)確的控制和操縱。

集控系統(tǒng)集計算機(jī)技術(shù)以及通訊技術(shù)為一身，在集中了管理、操作與顯示的同時，還可以對功能、負(fù)荷與危險性進(jìn)行準(zhǔn)確的分散，是當(dāng)前最具競爭力的發(fā)電機(jī)組控制技術(shù)之一，除基本的方便快捷等特點(diǎn)以外，它還可以為機(jī)組的運(yùn)行提供更加有效的安全保障，對于電廠運(yùn)行與發(fā)展均有著不可取代的重要作用。

2、火電站發(fā)電機(jī)組集控系統(tǒng)運(yùn)行

2.1 主蒸汽壓力控制系統(tǒng)運(yùn)行

該控制系統(tǒng)將能量平衡作為基礎(chǔ)，具有相對較高的復(fù)雜性，有一些火電廠為降低該控制系統(tǒng)的理論難度，大多運(yùn)用間接能量平衡的方式實(shí)施協(xié)調(diào)控制。盡管如此，這種協(xié)調(diào)控制方式在對系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)化與退出的過程中依然沿用主蒸汽壓力相對應(yīng)的能量平衡理論。在進(jìn)行計算的過程中，計算所用的理論實(shí)質(zhì)上是對入爐系統(tǒng)當(dāng)中的微煤灰實(shí)際數(shù)量進(jìn)行針對性控制，以此對主蒸汽的壓力進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。

2.2 過熱氣溫控制系統(tǒng)運(yùn)行

對于超臨界蒸汽溫度的控制而言，它是對煤水實(shí)施粗調(diào)的主要方法。在實(shí)際情況中，直流爐當(dāng)中的微過熱蒸汽可代表水煤比對的校核信號，就目前來看，過熱氣溫控制系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。在常規(guī)條件下，由于系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可進(jìn)行自行調(diào)節(jié)，所以火電廠可直接利用該系統(tǒng)。然而，在實(shí)際使用中有可能會發(fā)生一些問題，比如，系統(tǒng)初期設(shè)計與生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在一些問題，使得系統(tǒng)中的線性接觸不牢靠。從火電廠發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行角度講，絕大多數(shù)人都認(rèn)為系統(tǒng)調(diào)節(jié)是十分重要的，但實(shí)際并未給予高度重視，系統(tǒng)的性能依然無法得到有效的改善，在對系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范修理的過程中，通常只是使用一些過于簡便的方法，缺乏一套嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的參數(shù)調(diào)整方案。因此，在該系統(tǒng)運(yùn)行過程中，應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)的運(yùn)行要求找出系統(tǒng)中存在的不足和問題，并及時制定參數(shù)調(diào)整方法，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

2.3 再熱氣溫控制系統(tǒng)運(yùn)行

與過熱蒸汽溫度的控制相比，再熱氣溫控制的難度更高，復(fù)雜性也較強(qiáng)。一般而言，有一些火電廠都在運(yùn)用減溫水的方法對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，雖然這種調(diào)節(jié)方法操作簡便、見效快，但還存水資源利用率低等問題，比如泵口處的水無法得到有效利用。針對發(fā)電機(jī)組而言，通過計算得知，每使用1%的水來對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，就會減少0.4～0.6g標(biāo)準(zhǔn)煤炭的實(shí)際用量。由此可見，現(xiàn)今多數(shù)火電廠都在使用其他方法對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。以較為常見的煙氣擋板調(diào)節(jié)法為例，其在火電廠中的應(yīng)用效果一般，再熱蒸汽溫度并未得到有效、準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)，而且煙氣擋板在對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中還會對鍋爐的煙氣量造成不良的影響，不利于蒸汽溫度保持均衡。因此，再熱氣溫控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，應(yīng)根據(jù)機(jī)組的實(shí)際情況與具體要求適時采取分級階梯控制、分散控制或者是綜合控制等模式方法，以此有效提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

3、火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控模式

如今，隨著社會與經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人們對于電能的需求日益迫切。為滿足這一需求，當(dāng)前大部分火電廠都配備了多種功率的發(fā)電機(jī)組。由于能源的日益短缺，使得電力資源也變得十分匱乏，在這種背景下，電站汽輪機(jī)及其發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)展越來越迅速，在市場中占有著大量的份額。因此，以往的機(jī)組控制模式顯然已經(jīng)無法適應(yīng)實(shí)際需求，控制模式必將被改變，而集控系統(tǒng)的出現(xiàn)與應(yīng)用，使火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組控制步入了全新的方向。伴隨集控技術(shù)的不斷應(yīng)用，其控制模式出現(xiàn)了許多層次的變化，雖然方式有所不同，但最終目的和方向只有一個，那就是更好的適應(yīng)當(dāng)前需求，最大程度的契合未來發(fā)展，為電廠的工作與管理人員提供可靠的技術(shù)支持與理論依據(jù)。通過對目前集控系統(tǒng)的了解得知，其控制模式主要有三種形式，分別為分級階梯模式、分散控制模式以及綜合控制模式，具體內(nèi)容如下：

（1）分級階梯模式

該模式主要把系統(tǒng)監(jiān)控與具體的控制過程等級劃分成多個層次，各個層次相互獨(dú)立，但卻關(guān)系密切，系統(tǒng)運(yùn)行時各自完成自身的工作，互不影響，但在最后的匯總階段卻又形成一個整體，通過這樣的方式可以大幅提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

（2）分散控制模式

以往的機(jī)組控制大多以集中控制為主，使得事故的發(fā)生也相對集中，一旦發(fā)生問題，無論問題是否嚴(yán)重，都會對系統(tǒng)乃至整個機(jī)組的運(yùn)行造成不同程度的影響，不利于生產(chǎn)質(zhì)量的提高?；诖?，全新集控系統(tǒng)的合理應(yīng)用，可以從根本上改良以往控制系統(tǒng)，全程采取分層控制法，在發(fā)現(xiàn)問題后及時作出響應(yīng)，短時暫停當(dāng)個分層的運(yùn)行，所以不會對整個系統(tǒng)和機(jī)組造成較大的影響，而且這樣的方式也極大的縮短了控制周期，具有更高的控制效率。

（3）綜合控制模式

如今，信息技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，通訊系統(tǒng)在現(xiàn)代火電廠中已經(jīng)十分常見，所以，隨著電廠應(yīng)用需求的持續(xù)增高，集控系統(tǒng)經(jīng)歷了一段時間的發(fā)展已變成一種多接口的控制形式。這種集控系統(tǒng)可以很好的利用當(dāng)前的先進(jìn)科技，將科技與控制器結(jié)合成一體，進(jìn)而真正實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制，提高火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量，為其進(jìn)一步發(fā)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

結(jié)束語

總而言之，對于當(dāng)前的火力發(fā)電廠而言，集控運(yùn)行技術(shù)作為先進(jìn)控制技術(shù)的代表，已在實(shí)際情況中得到了廣泛的應(yīng)用。這是因?yàn)樵摷夹g(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動化管理，也可對電網(wǎng)的信息管理與調(diào)度進(jìn)行全面的改善，減少了運(yùn)行與管理的成本，為電廠的發(fā)展提供了必要的條件。

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