火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)集控運(yùn)行的思考與應(yīng)用

孟天佑 王海超 梁金川

摘 要：伴隨著近十幾年我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與居民生活水平的日益提高，人們對(duì)生活電力需求量大幅度增加；國(guó)家有關(guān)部門(mén)為確保電廠能夠穩(wěn)定持續(xù)可靠供應(yīng)電能，對(duì)電場(chǎng)的集控運(yùn)行控制模式以及技術(shù)創(chuàng)新改進(jìn)都提出了更高層次的要求。介紹集控運(yùn)行的概念、優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)，以及其在火力發(fā)電廠電機(jī)中的重要性，分析其在火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)中的問(wèn)題及事故處理方法，闡述集控運(yùn)行在火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠；發(fā)電機(jī)；集控運(yùn)行；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM621 文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

引言

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及人們生活水平的日益提高，人們對(duì)電力的需求量大幅度增加，與此同時(shí)人們對(duì)電力的巨大需求也推動(dòng)了電力行業(yè)的快速發(fā)展。根據(jù)有關(guān)部門(mén)上級(jí)指示以及電廠主觀要求，為確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性與安全性，電力集控運(yùn)行相關(guān)技術(shù)與其相應(yīng)控制模式在不斷發(fā)展創(chuàng)新。

1集控運(yùn)行

1.1集控運(yùn)行的概念

集控運(yùn)行系統(tǒng)是指，通過(guò)相應(yīng)通訊技術(shù)、控制技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的綜合應(yīng)用，提升火力發(fā)電廠的自動(dòng)化管理水平。我國(guó)目前的中型、大型火力發(fā)電廠對(duì)發(fā)電機(jī)組的控制都屬于集控運(yùn)行。該公司按照每個(gè)值設(shè)置一名值長(zhǎng)，每臺(tái)機(jī)組設(shè)置一名機(jī)單元長(zhǎng)、一名主值、兩名副值以及兩名巡操。副值班員、主值班員實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的有效管理。上述人員對(duì)機(jī)組的管理和控制工作都是通過(guò)集散控制系統(tǒng)完成的。

1.2集控運(yùn)行的優(yōu)勢(shì)

與火力發(fā)電廠傳統(tǒng)的生產(chǎn)、管理模式相比，集控運(yùn)行的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了資源的統(tǒng)一分配，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)資源利用率的提升。并且，在應(yīng)用這種模式的過(guò)程中，當(dāng)某一臺(tái)機(jī)組出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不會(huì)對(duì)其他機(jī)組產(chǎn)生影響，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)事故引發(fā)影響的有效控制。

1.3集控運(yùn)行系統(tǒng)的特點(diǎn)

與火力發(fā)電廠的傳統(tǒng)管理模式相比，集控運(yùn)行系統(tǒng)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為數(shù)據(jù)信息處理的快捷性、安全性、運(yùn)行穩(wěn)定性、高效性等。因此，將集控運(yùn)行系統(tǒng)應(yīng)用在火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)中能夠有效提高生產(chǎn)效率，更好地滿足人們的用電需求。

2火力發(fā)電廠集控運(yùn)行中存在的主要問(wèn)題簡(jiǎn)述

2.1電廠集控運(yùn)行過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備陳舊

倘若電廠發(fā)動(dòng)機(jī)組設(shè)備過(guò)于陳舊，將會(huì)直接或間接影響到集控運(yùn)行系統(tǒng)性能正常發(fā)揮。目前，我國(guó)大部分發(fā)電企業(yè)中使用的發(fā)電機(jī)設(shè)備過(guò)于陳舊，有些甚至還是上世紀(jì)從國(guó)外引進(jìn)的設(shè)備；電廠設(shè)備過(guò)于陳舊以及設(shè)備保養(yǎng)檢修力度不夠，各種設(shè)備存在諸多問(wèn)題并且更新緩慢，不能夠最大程度上發(fā)揮集控運(yùn)行設(shè)備的效力。隨著居民對(duì)電量需求的持續(xù)增加，電廠運(yùn)行的質(zhì)量以及效益將越來(lái)越難以保障。

2.2電廠集控運(yùn)行期間設(shè)備維護(hù)管理力度不夠

機(jī)器設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中可能存在操作不當(dāng)以及操作時(shí)間過(guò)量的情況，當(dāng)然也不排除設(shè)備在不運(yùn)行期間設(shè)備的保養(yǎng)以及維護(hù)力度不夠的情形，這些對(duì)電廠運(yùn)行效率的提高都很不利。電廠機(jī)器設(shè)備在集控運(yùn)行系統(tǒng)中，倘若有一個(gè)設(shè)備上的小部件出錯(cuò)，間接導(dǎo)致機(jī)組跳閘，損壞電廠運(yùn)行設(shè)備；其次就是由于一系列故障很可能會(huì)導(dǎo)致電廠整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)出現(xiàn)故障，嚴(yán)重的情況下可能會(huì)一度呈現(xiàn)癱瘓狀態(tài)。由于電廠設(shè)備更新緩慢，發(fā)電企業(yè)職工人員對(duì)設(shè)備檢查一度處于松懈狀態(tài)，不及時(shí)處理發(fā)電機(jī)組設(shè)備的檢測(cè)問(wèn)題，將直接導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)工作故障。綜上所訴，電廠職工人員對(duì)設(shè)備的維護(hù)以及管理力度不夠，造成對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的不利影響，導(dǎo)致發(fā)電質(zhì)量難以控制，電廠發(fā)電效率得不到有效保障。

3集控運(yùn)行在火力發(fā)電廠發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用

3.1火力發(fā)電廠概況

在該火力發(fā)電廠中，單臺(tái)機(jī)組為660MW。其人員配置情況如圖1所示。

3.2工作任務(wù)

在火力發(fā)電廠的日常運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，值班員的工作任務(wù)主要包含：?jiǎn)?dòng)汽輪發(fā)電機(jī)組、維持正常運(yùn)行、處理事故、根據(jù)實(shí)際需求執(zhí)行停機(jī)操作、定期切換相關(guān)設(shè)備等。除此之外，值班員還需要通過(guò)負(fù)荷的合理分配等措施，保證機(jī)組處于安全運(yùn)行狀態(tài)。在實(shí)際工作過(guò)程中，確定性因素以及不確定性因素會(huì)對(duì)汽輪機(jī)所提供的蒸汽流量、壓力產(chǎn)生影響。當(dāng)汽輪機(jī)所提供蒸汽流量、壓力減小至一定范圍時(shí)，值班員需要進(jìn)行運(yùn)行調(diào)整，通過(guò)對(duì)整個(gè)鍋爐燃燒過(guò)程的有效監(jiān)視，實(shí)現(xiàn)所提供蒸汽流量、壓力以及穩(wěn)定性的提升。

3.3工作標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于火力發(fā)電廠而言，發(fā)生事故不僅會(huì)影響生產(chǎn)安全，還會(huì)對(duì)火力發(fā)電廠帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)損失，因此，值班員需要對(duì)機(jī)組事故的預(yù)防加以重視。除此之外，值班員需要嚴(yán)格遵守值長(zhǎng)的指令，結(jié)合實(shí)際的負(fù)荷曲線要求，對(duì)機(jī)組的運(yùn)行方式進(jìn)行合理調(diào)整。

3.4集控運(yùn)行系統(tǒng)

3.4.1集控運(yùn)行系統(tǒng)的控制特點(diǎn)

集控運(yùn)行系統(tǒng)通過(guò)階梯式的控制方式對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制。以該系統(tǒng)在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用為例，根據(jù)發(fā)電機(jī)組的作用重要性將其分成多個(gè)部分，集控運(yùn)行系統(tǒng)根據(jù)這種分級(jí)的特點(diǎn)分別對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行階梯式控制，這種控制特點(diǎn)是該系統(tǒng)形成自動(dòng)化特點(diǎn)的基礎(chǔ)。

3.4.2集控運(yùn)行系統(tǒng)的組成

（1）獨(dú)立管理分散系統(tǒng)。在火力發(fā)電廠以往的管理控制模式中，當(dāng)一臺(tái)機(jī)組發(fā)生故障時(shí)，其他機(jī)組也會(huì)受到相應(yīng)的影響，進(jìn)而為火力發(fā)電廠帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失；在應(yīng)用集控運(yùn)行之后，其機(jī)組管理模式轉(zhuǎn)變?yōu)閱卧乒芾?，通過(guò)獨(dú)立管理分散系統(tǒng)作用的有效發(fā)揮，實(shí)現(xiàn)所有機(jī)組的有效管理。在這種管理模式中，某一機(jī)組或某一管理設(shè)備的故障不會(huì)對(duì)其他機(jī)組及設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生影響，實(shí)現(xiàn)了火力發(fā)電廠利益的合理保障。（2）綜合性控制系統(tǒng)。與獨(dú)立管理分散系統(tǒng)相比，綜合性控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)組的控制具有綜合性特點(diǎn)。值班員在應(yīng)用綜合性控制系統(tǒng)的過(guò)程中，可以快速完成送電等相關(guān)操作。該系統(tǒng)控制作用的發(fā)揮流程為：對(duì)所收集的控制對(duì)象數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，從其中劃分出不同的要點(diǎn)；根據(jù)要點(diǎn)向分系統(tǒng)傳達(dá)相應(yīng)的控制命令；當(dāng)命令傳輸完成后，分系統(tǒng)能夠快速完成命令任務(wù)的執(zhí)行。因此，該系統(tǒng)的機(jī)組控制、管理效率較高。

結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前，電量需求與電量供應(yīng)之間的矛盾日益突出，為保障電能供應(yīng)滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求，電廠運(yùn)行控制模式提出了更高的要求。電廠生產(chǎn)運(yùn)行中引入集控運(yùn)行控制模式，有助于提高電廠運(yùn)行可靠性與安全性，降低能耗節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)其更好的效益目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：神華國(guó)華孟津發(fā)電有限責(zé)任公司）