電廠熱機(jī)運(yùn)行效率的提高途徑

謝文卿

摘要：隨著電廠生產(chǎn)安全與穩(wěn)定技術(shù)要求的不斷提升，電力行業(yè)的火力發(fā)電機(jī)組也要不斷創(chuàng)新其應(yīng)用技術(shù)。集控運(yùn)行技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)管理與模式的智能化與信息化，對(duì)火力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率和安全性具有積極意義。因此，優(yōu)化火力發(fā)電機(jī)組的集控運(yùn)行技術(shù)是提升電廠運(yùn)行效果的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：電廠;熱機(jī)運(yùn)行;效率提高途徑

引言

在新時(shí)期環(huán)境下，發(fā)電廠集控運(yùn)行已經(jīng)在發(fā)電廠管理中得到了普遍的應(yīng)用，其有效的提高了發(fā)電運(yùn)行管理的質(zhì)量和效率，而想要實(shí)現(xiàn)良好的集控運(yùn)行和管理，還需要對(duì)其運(yùn)行的模式以及運(yùn)行條件進(jìn)行控制，這也是發(fā)電廠集控運(yùn)行應(yīng)用中的重點(diǎn)內(nèi)容。

1火電廠熱機(jī)的工作原理

所謂熱機(jī)，簡(jiǎn)而言之，就是能夠利用內(nèi)能來(lái)做功的機(jī)器，通過(guò)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，進(jìn)而做功運(yùn)行。熱機(jī)大多內(nèi)置在設(shè)備里面，是鍋爐廠、火電廠內(nèi)諸多設(shè)備正常運(yùn)行所必備的零件。熱機(jī)的工作原理較為簡(jiǎn)單，即通過(guò)燃燒燃料，進(jìn)而生成高壓、高溫的水蒸氣或者是燃?xì)猓瑥亩苿?dòng)活塞及葉輪開(kāi)始做功。衡量一個(gè)熱機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，主要是看運(yùn)行中做有用功的部分能量與燃料完全燃燒所釋放出的所有能量之間的比值。火電廠電站熱機(jī)的工作原理正是在此基礎(chǔ)上延伸出來(lái)的。熱電站熱機(jī)的工作過(guò)程簡(jiǎn)單可氛圍五個(gè)過(guò)程，包括進(jìn)氣、壓縮、燃燒、膨脹以及排氣這幾個(gè)過(guò)程組成。在整個(gè)熱機(jī)做功的過(guò)程中，除了膨脹是對(duì)外做功之外，其他四個(gè)過(guò)程都是對(duì)內(nèi)過(guò)程。因而，其他四個(gè)過(guò)程共同構(gòu)成了熱機(jī)做功過(guò)程的必要過(guò)程，也是熱機(jī)效率得以實(shí)現(xiàn)的根本。另一方面，如果從行程數(shù)角度來(lái)看，按照實(shí)現(xiàn)一個(gè)工作循環(huán)的行程數(shù)，來(lái)探討火電廠電站熱機(jī)的運(yùn)行原理，也可以將其工作循環(huán)的過(guò)程分為四沖程和二沖程兩類。了解和掌握這項(xiàng)知識(shí)，是火電廠電站熱機(jī)優(yōu)化的關(guān)鍵步驟。

2電廠熱機(jī)運(yùn)行中的問(wèn)題

2.1過(guò)熱氣溫系統(tǒng)的控制問(wèn)題

超臨界機(jī)組的過(guò)熱氣溫系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，主要是對(duì)煤水比進(jìn)行調(diào)節(jié)，微調(diào)和細(xì)調(diào)都是通過(guò)減溫水。過(guò)熱氣溫的主要影響因素有給水溫度、過(guò)?？諝庀禂?shù)、火焰高度、燃水比等。過(guò)熱氣溫系統(tǒng)自身具備較強(qiáng)理論性，但是實(shí)際運(yùn)行中也存在相應(yīng)問(wèn)題，由于實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程不夠完善會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)各類故障，最終限制系統(tǒng)控制質(zhì)量的有效提升，除了諸多外部影響因素之外，最重要的還是需要考慮各項(xiàng)參數(shù)擬定。

2.2主汽壓力系統(tǒng)的控制我國(guó)大多電廠經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期性

探索和研究，目前實(shí)際應(yīng)用的直接能力平衡公式已經(jīng)相對(duì)成熟，此類公式在主汽壓力系統(tǒng)中得到有效應(yīng)用。但是許多協(xié)調(diào)控制程序還是會(huì)使用能力平衡系統(tǒng)，在系統(tǒng)協(xié)調(diào)退出過(guò)程中，壓力控制方式還是通過(guò)能量平衡公式基本理論實(shí)現(xiàn)。壓力系統(tǒng)為了更好地控制壓力，會(huì)選擇控制爐膛的煤炭量，這樣會(huì)導(dǎo)致電廠其他運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行受到影響。

3提高電廠熱機(jī)運(yùn)行效率途徑

3.1調(diào)整運(yùn)行方式

當(dāng)前我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展較快，各類先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在火電廠生產(chǎn)過(guò)程中得到有效應(yīng)用，這大幅度提高了集控系統(tǒng)與電廠監(jiān)視系統(tǒng)的穩(wěn)定性。監(jiān)控管理工作所傳輸?shù)谋O(jiān)控信號(hào)更加符合集控理念，并且逐步變得更人性化、易操作化，極大地拓展了電廠運(yùn)行信號(hào)在集控理念下的發(fā)展空間，在確保電廠設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下進(jìn)一步降低了人工作業(yè)量，同時(shí)減少了設(shè)備的檢修次數(shù)，在未來(lái)發(fā)展時(shí)期，標(biāo)準(zhǔn)化無(wú)人值守的電站運(yùn)行模式必將在發(fā)電行業(yè)大規(guī)模推行。目前我國(guó)的無(wú)人值守變電站在運(yùn)行過(guò)程中尚且存在著一些問(wèn)題，比如集控運(yùn)行的整體效率以及電廠相關(guān)工作人員自身的工作效率等。當(dāng)前火電廠集控運(yùn)行過(guò)程中的重點(diǎn)問(wèn)題就是提高火電廠裝機(jī)容量，目前已經(jīng)獲得較大范圍提高，但是許多電廠設(shè)備目前仍在使用傳統(tǒng)運(yùn)行模式，使得工作界面無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息傳輸，實(shí)際數(shù)據(jù)分享性也較差，加上變電站實(shí)際總量在不斷擴(kuò)大以及配電傳輸總規(guī)模的增加，過(guò)于傳統(tǒng)化的管理模式中各個(gè)弊端會(huì)不斷顯現(xiàn)，最終限制火電廠集控運(yùn)行方式的應(yīng)用。

3.2完善運(yùn)行系統(tǒng)的環(huán)境

中會(huì)受到運(yùn)行環(huán)境的影響。就目前來(lái)看，集控系統(tǒng)的外部運(yùn)行環(huán)境主要涉及電子室控制室的環(huán)境、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)接地環(huán)境以及各個(gè)電源運(yùn)行環(huán)境等。在各個(gè)設(shè)備進(jìn)行安裝、調(diào)試以及檢修機(jī)組的過(guò)程中，由于諸多原因限制，此類設(shè)備的運(yùn)行問(wèn)題會(huì)被忽視，所以相關(guān)人員需要加強(qiáng)重視。此外，還需要嚴(yán)格注重以下的基本問(wèn)題：目前火電廠中的空調(diào)系統(tǒng)是由控制室和電子室共同組成使用的，但是電子室內(nèi)空調(diào)只能對(duì)濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，溫度不能進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果進(jìn)入了濕度較高的季節(jié)，那么模件上將會(huì)結(jié)霜，影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，此外等到氣候較為干燥的季節(jié)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生巨大的靜電干擾。此外當(dāng)前集控運(yùn)行系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)置合理的電纜屏蔽和接地系統(tǒng)，會(huì)受到各類信息號(hào)干擾的情況，最終導(dǎo)致信息與數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中發(fā)出各類錯(cuò)誤信號(hào)，影響系統(tǒng)各項(xiàng)工作準(zhǔn)確判斷。還有大多數(shù)UPS電源供電傳輸方式不能滿足系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的需要，許多制動(dòng)機(jī)構(gòu)氣源管長(zhǎng)期暴露在外，等到氣候寒冷的時(shí)候便會(huì)結(jié)冰，導(dǎo)致氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)拒動(dòng)等現(xiàn)象。所以工作人員要在實(shí)際工作中對(duì)集控系統(tǒng)運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題加強(qiáng)管理監(jiān)控，做好各類防護(hù)措施，避免各類問(wèn)題限制了火電廠的有序運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.3階梯式管理控制模式

這種模式理論的基礎(chǔ)體現(xiàn)出一種階梯式分層管理的步驟，其主要是根據(jù)各個(gè)單元部門(mén)具有的作用以及實(shí)際的情況，進(jìn)行相應(yīng)合理有序分層原則的制定，進(jìn)而把電站內(nèi)獨(dú)立的單元部門(mén)進(jìn)行有效的劃分為具有不同階梯狀的層級(jí)，并對(duì)各層級(jí)間以及各部門(mén)間關(guān)系進(jìn)行梳理，發(fā)揮其上下游的協(xié)調(diào)關(guān)系和明確分工的體系。這種模式對(duì)具有諸多獨(dú)立單位的部門(mén)形式發(fā)電站具有十分強(qiáng)針對(duì)性，其管理控制的效果也是十分的顯著說(shuō)，階梯管控的方式能夠高效的把電廠內(nèi)獨(dú)立的單位進(jìn)行電廠整體管控體系的融合，并實(shí)施分層的管理和控制，根據(jù)各部門(mén)實(shí)際結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)先順序以及生產(chǎn)的順序，來(lái)對(duì)各設(shè)備以及部門(mén)進(jìn)行合理的管控，保證電氣集中的控制系統(tǒng)能夠有序的運(yùn)作。

3.4分散式管理控制模式

對(duì)于分散式管理控制模式來(lái)說(shuō)，其將電站各內(nèi)部的單元拆分為若干個(gè)更加小部分的結(jié)構(gòu)，再針對(duì)求部分進(jìn)行層級(jí)的劃分，實(shí)現(xiàn)管控水平和效率的提高，這也是這種管理控制模式具有的顯著特點(diǎn)。如果發(fā)電廠是在一種單線管控模式下進(jìn)行運(yùn)行管理，其很難實(shí)現(xiàn)對(duì)廠內(nèi)的各部門(mén)進(jìn)行獨(dú)立的管控，而這種分散式的管控方式就能夠很好的解決此類問(wèn)題，這種方式能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)行統(tǒng)籌的管理，對(duì)各個(gè)獨(dú)立的器械以及結(jié)構(gòu)單元存在的問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，防止各獨(dú)立單元出現(xiàn)相互的擾動(dòng)與影響，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)部門(mén)單元沖突的有效降低，并大幅度地提高了發(fā)電廠發(fā)電運(yùn)行管控的質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)規(guī)模在逐步擴(kuò)大，對(duì)于電能的實(shí)際消耗量在不斷提升。加上目前我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展較快，各類先進(jìn)設(shè)備以及新科技在電廠中有效應(yīng)用，確保了電廠各項(xiàng)工作穩(wěn)定運(yùn)行，也提高其發(fā)展建設(shè)效益。目前火電廠大多都是采取集控運(yùn)行，此類運(yùn)行方式在擴(kuò)大生產(chǎn)效率的同時(shí)也存在諸多問(wèn)題，對(duì)于電廠整體安全以及運(yùn)行的可靠性造成了嚴(yán)重威脅，所以當(dāng)前需要采取具體措施予以應(yīng)對(duì)。

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