火電廠集控運行技術

趙 曄，潘雪超，王 飛

北方聯合電力包頭第三熱電廠，內蒙古包頭 014040

0 引言

隨著經濟的發展以及人們對于電量需求的日益增長，越來越多的火電廠逐漸發現傳統技術的弊端，為提高工作效率，節約能源，逐漸利用控制技術以及網絡技術來確保火電廠的安全、高效運行。因此，集控運行技術越來越普遍的被應用于現代化發電機組生產過程中，并在實際工作中起著明顯的優勢和作用。

1 火電廠集控運行的概念

集控是相對于單獨控制而言的，老式火電廠大部分是母管制，爐、電、機分開。而現代大中型火電廠都采用集控技術，即單元制機組，一臺發電機配一個汽輪機和一個鍋爐，對爐、電、機進行集中管理。爐、電、機都在集散控制系統（DCS）上操作，每一套機組都相分開，此工作種類則稱為集控運行。集控運行主要是生產、投運以及停運設備，并對布置檢修提出安全措施，不負責設備的維護、修理。集控運行一個值一般設有一個值長，每臺機組安排主、副值班員各一個、機組長一個、巡檢員一個對機組工作進行監督控制，且安排相關值班員對集控機器的生產運行進行24 小時監視，有些火電廠由于集控運行機器的自動化程度較高并無此崗位。

2 火電廠集控運行的核心技術

集控運行是一種新型的綜合控制系統，又稱DCS 系統，其主要前提是大中型工業生產運行的自動化。相比較于火電廠傳統技術，集控運行技術更能充分體現的現代各類工業生產的集成化、數字化以及高自動化。火電廠集控運行技術的主要核心是火電廠生產線的控制和管理技術。火電廠生產線操控技術是全面利用計算機功能，從而更進一步的提高火電廠生產工作的自動化水平，其包括利用4C 技術對大中型持續生產流水線進行自動實時監控技術以及異常情況下人為操作調控技術。管理技術則主要負責提高和完善火電廠的生產工作效率，其包括運用4C 技術統計分析集控運行生產過程信息、調度和優化指導集控運行生產過程的經濟運行、預防預控生產事故的發生等技術。

3 有關火電廠集控運行存在的問題

1）過熱氣溫系統的控制方面。超臨界機組過熱氣溫粗調指的是煤水比例的調節，微調以及細調所采用的是一、二級的減溫水。影響機組過熱氣溫的重要因素主要包括過剩空氣系數、受熱面結渣、給水的溫度、燃水比例以及火焰中心高度。直流爐校正煤水比的信號是微過熱氣溫。過熱氣溫系統由于其扎實理論基礎實現較容易，然而該系統并非十全十美，有些機構的設計和其生產環節依然存在缺陷，對過熱氣溫系統的控制質量產生影響。提高過熱氣溫調節質量除了利用外部因素外，最直接快速的方法既是考慮參數整定。

2）主汽壓力系統的控制方面。經過長期實際工作的探索以及經驗的累積，直接能力平衡公式日益成熟，現已經被廣泛應用于主汽壓力系統中，并具有明顯的優勢，且發揮了重要的作用。間接能量平衡系統仍然應用于一些協調系統中，但是其在協調退位時，主汽壓力控制方法依然采用能量平衡公式的理論。主汽壓力系統一般采用控制進入爐膛的煤粉量的手段來達到控制主汽壓力的目的。

3）再熱氣溫系統的控制方面。再熱氣溫系統的控制相對于一次氣溫的控制的難度比較大，也比較繁瑣。有些火電廠為了較容易控制溫度和節約成本，只通過溫水來調節溫度，這樣做的結果反而與實際目的背道而馳，并在一定程度上加重了經濟的負擔。以亞臨界機組作為例子，每將1%的減溫水噴入，則會減少大約0.5g 的標準發電煤。對于調節再熱汽溫的方法在當今還有很多，如煤氣循環、擺動式燃燒器以及 熱風噴射等。

4 火電廠集控運行注意事項

1）改善火電廠集控系統運行的環境條件。火電廠集控運行系統的外部環境包括控制室及電子室的環境要求、計算機控制系統持續電源、接地以及儀用氣源等，這些外部環境都將直接影響著集控系統的安全、高效運行。然而機組在安裝和調試過程中由于搶工期等的原因，這些外部換環境要求往往被忽視。火電廠集控系統的外部環境應注意以下幾個問題：（1）控制室和電子室通常只有一套空調系統供其共同使用，然而電子室的空調只負責調溫并不調濕，在空氣濕氣重的情況下，模件上比較容易結露，氣候干燥時又容易產生靜電；（2）信號干擾對于集控系統的運行也產生著直接的影響，火電廠集控系統沒有良好的接地和合理的電纜屏蔽，其則容易受到干擾，使系統誤發信號。

集控系統工作人員應特別注意以上提到的較普遍出現的問題，防患于未然，盡量避免不必要的故障導致火電廠正常運轉中斷。

2）提高集控系統的運行技術管理。集控運行技術特點是可行性集控運行策略制定的依據。火電廠集控運行技術的管理應注意以下幾點：（1）集控系統主要是由變送器、CS 系統以及盤臺設備等組成，集控系統在運行中任何一個部件出現異常都可能導致系統部分功能失效等故障。因此，為了確保集控系統的正常運轉，應把構成系統的設備當成一個統一的整體來管理；（2）集控系統分為硬件系統和軟件系統兩部分，其核心的部件是微處理器。集控系統有著實時性強、存儲容量大和安全可靠等優勢，可通過軟件組態來實現各類高難度的控制策略，因此，火電廠在重視維護系統硬件的同時還應重視軟件系統的維護和完善；（3）集控系統中熱機保護系統是確保操作人員以及機組運行安全的裝置。機組一旦出現異常，通過系統停機來避免事故的惡化，從而保障機組和人員的安全。為最大程度減少事故發生的幾率，有關專家根據大量的實際經驗以及科學分析，規定了運行設備的極限值以及安全保護值，所以，除特殊情況外，操作人員不可隨意更改甚至取消設備保護值。

5 結論

21 世紀的今天，我國全力提高社會經濟以及科技水平，從而提高人民生活質量，電力等行業的發展也相應得到的了提高，集控運行技術作為一門新興技術，已被火電廠廣泛使用，并在火電廠運行工作中發揮著重要的作用，因此，了解集控技術的特點及應用顯得尤為重要。

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