淺談發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)

張獻(xiàn)鐳

（貴州粵黔電力有限責(zé)任公司 貴州盤(pán)縣 553505）

淺談發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)

張獻(xiàn)鐳

（貴州粵黔電力有限責(zé)任公司 貴州盤(pán)縣 553505）

集控運(yùn)行技術(shù)的運(yùn)用隨著現(xiàn)代科技發(fā)展而不斷創(chuàng)新完善。它對(duì)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組運(yùn)行具有深遠(yuǎn)重大的意義，一定程度上也提高了發(fā)電廠發(fā)電的應(yīng)用水平、提升了發(fā)電廠發(fā)電效率，為電力能源生產(chǎn)發(fā)展提供了進(jìn)一步保障。

發(fā)電廠；發(fā)電機(jī)組；集控運(yùn)行技術(shù)

集控系統(tǒng)是集中控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，英文全稱Distributed control system可以縮稱為DCS系統(tǒng)。目前已作為先進(jìn)的綜合管制系統(tǒng)來(lái)廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠行業(yè)中。單從貴州區(qū)域方面的發(fā)電廠數(shù)據(jù)來(lái)看，集中控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管制、調(diào)節(jié)、監(jiān)控等功能，因此發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組的集中控制設(shè)備系統(tǒng)多采用DSC系統(tǒng)作為核心技術(shù)應(yīng)用其中。學(xué)會(huì)認(rèn)識(shí)了解并運(yùn)用集控技術(shù)設(shè)備系統(tǒng)是我國(guó)電力行業(yè)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組的必需要求。

1 集控運(yùn)行技術(shù)需要滿足的環(huán)境條件要求

1.1 外在環(huán)境要求

電源充足不間斷地供應(yīng)計(jì)算機(jī)的管制系統(tǒng)、控制室與機(jī)房日常環(huán)境、接地連接系統(tǒng)的環(huán)境等都會(huì)對(duì)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集中控制系統(tǒng)運(yùn)行有所影響。影響集中控制系統(tǒng)運(yùn)行的因素有很多，比如未及時(shí)處理好接地裝置和地面接觸的協(xié)調(diào)性，可能會(huì)導(dǎo)致集中控制系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)發(fā)出信號(hào)或受到強(qiáng)烈信號(hào)干擾；系統(tǒng)運(yùn)作時(shí)間未及時(shí)與電源裝置供電形式變化而變化，可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)作延遲或無(wú)法運(yùn)作；控制室與機(jī)房日常環(huán)境的空調(diào)裝置未及時(shí)做好濕度調(diào)整處理，導(dǎo)致系統(tǒng)容易有短路現(xiàn)象；未規(guī)范做好電纜屏蔽工作，容易導(dǎo)致小動(dòng)物進(jìn)入未封堵的電纜口造成系統(tǒng)癱瘓；隨著使用年限增長(zhǎng)，集控運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)備要日常做好清理等等。因此外部環(huán)境安裝調(diào)試的安全、穩(wěn)定是決定發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集中控制系統(tǒng)正常運(yùn)作的基本前提。

1.2 內(nèi)在環(huán)境要求

1.2.1 集中控制系統(tǒng)自身的管理要求

集中控制系統(tǒng)主要是由一系列環(huán)節(jié)來(lái)組成復(fù)雜的運(yùn)作。只要一個(gè)環(huán)節(jié)運(yùn)作不當(dāng)容易導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)作失效，造成事故性損害的影響。因此對(duì)系統(tǒng)自身管理要進(jìn)行全方位維護(hù)工作，并要重視對(duì)系統(tǒng)管理工作的重要性。由于現(xiàn)今時(shí)代科技發(fā)展的不斷進(jìn)步，DCS系統(tǒng)也在隨計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)集中管理的升級(jí)。

1.2.2 集中控制系統(tǒng)中硬件、軟件的管理要求

集中控制系統(tǒng)是建立在微處理器的基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)過(guò)程中的管理、監(jiān)測(cè)工作。由于自身軟件特性可以實(shí)現(xiàn)大量復(fù)雜數(shù)據(jù)的系統(tǒng)控制策略，因此提高現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)集中控制系統(tǒng)中硬件、軟件的管理意識(shí)是必要性的工作。

1.2.3 關(guān)于熱機(jī)保護(hù)系統(tǒng)管理要求

熱機(jī)保護(hù)系統(tǒng)是運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)的保障。它既維護(hù)了發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組的集中控制系統(tǒng)的正常運(yùn)作，也維護(hù)了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的自身安全。在系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行情況時(shí)可以安全停機(jī)，避免對(duì)系統(tǒng)設(shè)備造成不可估量的損失及影響。

1.3 人員管理要求

現(xiàn)場(chǎng)工作人員要對(duì)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集中控制系統(tǒng)有一定的管理意識(shí)。平日做好系統(tǒng)的復(fù)制備份工作，提高自身對(duì)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組的基本專業(yè)知識(shí)的掌握能力，同時(shí)對(duì)當(dāng)代計(jì)算機(jī)科技技術(shù)的發(fā)展要有所了解，自身也要有相關(guān)計(jì)算機(jī)操作經(jīng)驗(yàn)并且具備一定的處理危機(jī)事宜的能力。

2 發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組中集控運(yùn)行系統(tǒng)的主要問(wèn)題探討

2.1 關(guān)于主蒸汽壓力的系統(tǒng)管制問(wèn)題

主蒸汽壓力的系統(tǒng)運(yùn)作管制是建立在復(fù)雜控制的理論知識(shí)基礎(chǔ)上的。貴州區(qū)域發(fā)電廠為了簡(jiǎn)化復(fù)雜控制理論的過(guò)程會(huì)采用其他協(xié)調(diào)管制的形式，如能量平衡的間接系統(tǒng)模式。原先的復(fù)雜控制理論的前提條件是通過(guò)計(jì)算煤粉在爐內(nèi)的數(shù)量來(lái)建立，而協(xié)調(diào)管制形式在部分運(yùn)行時(shí)依然需要借助原先復(fù)雜控制的理論來(lái)對(duì)主蒸汽壓力進(jìn)行進(jìn)一步管制。所以其他協(xié)調(diào)管制形式存在一定弊端，并不能完全達(dá)到適用的成效。

2.2 關(guān)于過(guò)熱蒸汽溫度的系統(tǒng)管制問(wèn)題

關(guān)于過(guò)熱蒸汽溫度的系統(tǒng)如圖1示例，貴州區(qū)域發(fā)電廠最為廣泛引用該系統(tǒng)理論來(lái)進(jìn)行管制。它是通過(guò)煤水比來(lái)調(diào)整蒸汽超過(guò)臨界點(diǎn)溫度的情況，再經(jīng)過(guò)一些粗調(diào)操作來(lái)達(dá)到控制系統(tǒng)的目的。一般情況下，由于該控制理論基本比較成熟，直接引用操作即可，但不可避免在引用操作時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題需要解決。因此排除外在原因基本都是通過(guò)調(diào)整數(shù)據(jù)參數(shù)的方法來(lái)對(duì)控制策略做一些改動(dòng)，修正系統(tǒng)性能的不足。

圖1 關(guān)于過(guò)熱蒸汽溫度的系統(tǒng)

2.3 關(guān)于調(diào)節(jié)再次過(guò)熱蒸汽溫度的系統(tǒng)管制問(wèn)題

超過(guò)臨界蒸汽溫度的發(fā)電機(jī)組在經(jīng)過(guò)煤水粗調(diào)后可用減溫水進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)調(diào)微調(diào)操作。這樣的方式優(yōu)勢(shì)是調(diào)節(jié)操作較為容易，缺點(diǎn)是泵附近出口的水源無(wú)法在操作中得到合理的應(yīng)用。對(duì)于亞臨界發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，每操作使用1%水來(lái)降溫冷卻，就會(huì)減少煤炭量的消耗約0.4～0.6g。鑒于此數(shù)據(jù)分析，貴州區(qū)域發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組均采用此形式方法來(lái)應(yīng)用再次過(guò)熱蒸汽溫度。也有其他地區(qū)發(fā)電廠試用煙氣擋板來(lái)調(diào)節(jié)，但效果顯示會(huì)影響蒸汽氣流及溫度的平衡，所以不被采用。

3 發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組中集控運(yùn)行技術(shù)的管制模式

隨著國(guó)家科技不斷發(fā)展與進(jìn)步，發(fā)電廠也在要求集控運(yùn)行技術(shù)隨國(guó)家發(fā)展而不斷優(yōu)化完善，一些新的技術(shù)管制模式應(yīng)時(shí)而生并在實(shí)踐中不斷被推崇應(yīng)用。所以選擇最佳的技術(shù)管制形式結(jié)合發(fā)電機(jī)組的集中控制運(yùn)行技術(shù)，才能更加良好地協(xié)調(diào)發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組的集控管制。

目前經(jīng)實(shí)踐成果，貴州區(qū)域發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組的集控運(yùn)行技術(shù)廣泛應(yīng)用的管制模式大體有以下分類：

3.1 層次區(qū)域劃分的管制形式

層次劃分管制形式就是人們通常所表達(dá)的集控運(yùn)行管制形式，這種形式的特點(diǎn)在于按層次劃分發(fā)電機(jī)組區(qū)域來(lái)進(jìn)行集中管理的控制。由于此種控制的模式類似于梯子圖形，也被稱為分級(jí)階梯的管制形式。各個(gè)區(qū)域機(jī)組按不同層次的職責(zé)區(qū)域劃分，每個(gè)職責(zé)區(qū)域設(shè)置系統(tǒng)監(jiān)管點(diǎn)。一方面各區(qū)域可做到各自為職互不影響，另一方面各區(qū)域間的管理及控制可以做到合理高效。

3.2 分散獨(dú)立區(qū)域的管制形式

分散獨(dú)立區(qū)域的管制形式是將總系統(tǒng)管制權(quán)限分別打散放權(quán)到各個(gè)區(qū)域發(fā)電機(jī)組，由各個(gè)區(qū)域發(fā)電機(jī)組再對(duì)隸屬的結(jié)構(gòu)單元分別進(jìn)行分層管制。此種管理形式的優(yōu)勢(shì)在于避免了“中央集權(quán)”現(xiàn)象，不會(huì)出現(xiàn)牽一發(fā)動(dòng)全身的弊端，有效解決了事故問(wèn)題集中爆發(fā)時(shí)混亂管理的現(xiàn)象。

3.3 綜合信息管理的管制形式

隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)已被不斷廣泛應(yīng)用于發(fā)電行業(yè)區(qū)域中，貴州區(qū)域發(fā)電廠對(duì)發(fā)電機(jī)組要求也越來(lái)越高，多種管制形式也逐漸被研發(fā)并應(yīng)用實(shí)際。比如多接口信息管制系統(tǒng)是利用先進(jìn)通訊系統(tǒng)來(lái)完成多信息通道與多信息接口的數(shù)據(jù)傳輸，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)莫?dú)立性及穩(wěn)定性。

4 發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組中集控運(yùn)行系統(tǒng)的日常措施探討

4.1 生產(chǎn)安全保障

現(xiàn)場(chǎng)工作人員必需要求具備專業(yè)知識(shí)，同時(shí)要具有與現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展與時(shí)俱進(jìn)的思想觀念，定期對(duì)集控運(yùn)行系統(tǒng)做好維護(hù)更新工作，及時(shí)在平日生產(chǎn)過(guò)程中排除一些外在安全隱患，保證發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集中控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性及安全性，為電力工業(yè)的安全及工作人員人身安全提供保障。

4.2 節(jié)能環(huán)保問(wèn)題

發(fā)電機(jī)組中耗能較高的每處環(huán)節(jié)都需要著重分析問(wèn)題并合理避免損耗，這就要求現(xiàn)場(chǎng)工作人員做好合理協(xié)調(diào)、節(jié)能減排的工作。比如煤粉比的合理調(diào)整、煙道漏風(fēng)處的檢查、對(duì)真空運(yùn)行系統(tǒng)的維護(hù)等等，同時(shí)要考慮能量損耗的最佳組合來(lái)降低發(fā)電廠發(fā)電成本，使集中控制系統(tǒng)運(yùn)行更加集中化、智能化、高效化。

5 結(jié)語(yǔ)

電能已經(jīng)成為不可缺少的日常生活及生產(chǎn)能源。隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步、計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷創(chuàng)新與開(kāi)發(fā)，未來(lái)應(yīng)用于發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組的核心技術(shù)必然是集中控制運(yùn)行技術(shù)系統(tǒng)。也因此做好集控運(yùn)行技術(shù)的協(xié)調(diào)管理工作、對(duì)目前運(yùn)行中存在的一些問(wèn)題采取合理有效的預(yù)防措施、加強(qiáng)發(fā)電廠內(nèi)部順利生產(chǎn)及管制，是實(shí)現(xiàn)發(fā)電企業(yè)發(fā)展目標(biāo)的保障。

[1]李曉龍.發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)探析[J].科技與創(chuàng)新，2014（15）.

[2]袁會(huì)超.現(xiàn)代發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)探討[J].工業(yè)技術(shù)，2015（16）.

[3]曾志鵬.發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)探析[J].電力技術(shù)，2015（08）.

[4]楊菲菲，馬楠.發(fā)電廠集控運(yùn)行模式和運(yùn)行條件探析[J].科技論壇，2015（04）.

TM621.6

A

1004-7344（2016）10-0055-02

2016-3-18

張獻(xiàn)鐳（1986-），男，漢族，貴州盤(pán)縣人，助理工程師，本科，主要從事工作和研究方向?yàn)榛痣姲l(fā)電廠集控運(yùn)行方面。