火電廠發電機組集控運行技術管理探求

鄒維剛

（貴州粵黔電力有限責任公司貴州 盤縣 553505）

火電廠發電機組集控運行技術管理探求

鄒維剛

（貴州粵黔電力有限責任公司貴州 盤縣 553505）

在我國經濟飛速發展的背景下，無論是人們正常生活或是工業生產，對電能的需求越來越高，因此電力部門亟需提高供電的效率和電能質量。對電力企業而言，傳統供電方式已無法滿足現有的供電需求，對其進行技術改革勢在必行，為了保證供電效率和質量，電力企業將網絡技術融入到機組運行控制過程中，對機組實行集中控制，可有大幅度減少運行成本，節約電力資源，提高電力企業的生產效率。本文基于上述背景，對火電廠發電機組集控運行的技術問題進行了分析，并對集控運行技術管理進行了探討，以期能為火電廠發電運行提供借鑒意義。

火電廠；發電機組；集控運行；技術管理

集控系統運行技術的出現，使火力發電廠的效率達到了質的飛躍，長期以來，電力是經濟發展的重要基礎，但近年來，隨著經濟快速發展，火電廠電力供應逐漸跟不上時代腳步，在這種背景下，對傳統技術管理模式進行改革意義重大，而集控系統運行技術是現代科技與網絡信息技術的集大成者，不僅能保證能源的供應與管理，而且能降低火電廠運行成本，提高綜合效率，促進火電廠經濟效益和社會效益的雙贏。因此，對集控系統運行技術管理進行研究，解決技術與管理的相關問題，是火電廠發展過程中需要解決的首要問題。

1 集控系統運行概念

火電廠機組傳統控制運行中，均是單獨進行控制，以母管制的形式將鍋爐、電、機分開控制，其自動化水平不足，難以達到高效運行的目的。而集控運行系統主要是針對火電廠生產、投運、停運的設備而進行，可對其進行優化配置，并擬定出具體的安全運行技術措施，在運行過程中，在每臺機組中安排值班員、機組長、巡檢員，實現對火電廠機組運行的動態監控，實現對爐、電、機的集中管理，因此集控系統運行技術通常也被成為集散控制運行技術（DCS），與傳統控制技術管理模式相比，該項技術充分利用了計算機和互聯網技術，通過網絡平臺實現信息溝通，在高端處理器的協助下對生產過程實現控制，是一種全新的集約式自動化綜合控制技術，具備先進性、綜合性、技術性的優勢。對火電廠而言，集控運行技術不僅實現了對電力運行的集約化管理，而且將運行過程中存在的風險因素進行了合理分散，從而提高了火電廠電力運行的安全與穩定性。目前通常采用的集控運行技術包括運行情況監督技術、發電設備運行管控技術以及分散控制等多種技術，以下將進行逐項分析。

2 火電廠集控系統運行技術分析和存在的問題

2.1 分散控制

在利用現代信息技術的前提下，多數火電廠在采取集控系統技術時均采用分散控制模式實現對機組的管理，該模式最大的優勢在于，在機組運行過程中若發生風險、負荷以及技術功能問題，可進行分散管理，從而避免了機組運行過程中危險事故擊中發生，降低了風險程度和影響范圍。

2.2 等級化控制

考慮到火電廠運行技術管理模式的等級化典型特征，因此部分火電廠在應用集控運行技術時采用等級化控制模式，該模式可將發電機組運行詳細分為若干控制環節與層次，實現對機組運行的集約化管理，該模式最大的優勢在于，若機組運行發生問題或故障，可以最快的速度查明具體問題部位和發生原因，從而及時采取針對性解決措施，保證機組安全、穩定運行。

2.3 通訊傳輸控制

與上述兩種控制模式相比，通訊傳輸控制則是主要依靠通訊手段與技術，實現信息交流傳輸，從而對機組進行管控，不僅要涉及到計算機網絡技術以及遠程操控技術，更要涉及到火電廠對運行數據的管理與控制（如圖1）。從理論上分析，通訊傳統控制模式無疑是一種最為理想的集控運行技術模式，但該模式對信息技術的依賴性較強，應用成本較高，且需要統一的系統接口來保證機組的有效連接，由于目前大部分火電廠自動化水平和信息技術平臺尚未完善，因此通訊傳輸控制模式的應用有一定的局限性。

圖1 火力發電廠電氣監控系統構成示意圖

2.4 集控系統運行存在的問題

2.4.1 過熱氣溫系統控制缺陷

影響火電廠機組過熱氣溫的主要因素在于過剩空氣系數、給水溫度、受熱面結渣、燃水比例以及火焰中心高度。由于直流爐校正煤水比所傳輸的信號即微過熱氣溫，雖然過熱氣溫控制系統理論基礎容易實現，但該系統并非完美，有些結構的設計和生產過程仍存在缺陷，對過熱氣溫系統控制質量造成不良影響。

2.4.2 主汽壓力系統運行理論不足

在火電廠長期的實踐工作中，直接能力平衡公式的應用日益成熟，在目前主汽壓力系統中逐漸被廣泛應用，但在一些協調系統中，仍然采用間接能量平衡系統，在協調退位時，主汽壓力控制方法仍采用能量平衡的理論和公式，難以達到高效穩定運行的目的。

2.4.3 再熱氣溫系統控制缺陷

再熱氣溫系統相比于對一次氣溫進行控制難度有所增加，同時操作也比較繁瑣，部分火電廠為了讓溫度控制變得易行可控，只用溫水對溫度進行調節，這樣的做法與實際目的相悖，且在一定程度上增加了火電廠的運行成本。例如亞臨界機組運行中，若每噴入1%的減溫水，則有0.5g的標準發電煤被消耗。

3 提高火電廠機組集控運行技術管理水平的措施

3.1 改善集控運行技術的運行環境

火電廠外部環境對集控運行系統的效率有較大的影響，但很多火電廠在發電機組安裝和調試過程中，未充分考慮到外部環境，因此，要提高機組集控水平，首先要從改善外部運行環境做起，例如對集控運行系統中的電子室、控制室以及計算機設備的電源、儀用氣源等設備遵照要求進行嚴格控制，保證系統高效運行，具體可從以下方面做起：

（1）控制室和電子室通常共用一臺空調系統，由于電子室對溫濕度有嚴格要求，只有在合適的溫濕度環境下，設備才能得以正常運行，但電子室空調系統只能控制溫度，無法對濕度進行有效控制，若設備處于濕度較高的環境中運行，模件上容易凝結露水，而在濕度較低，空氣干燥的環境中運行，又容易產生靜電，因此，可在電子室內預先準備好空氣干燥設備和加濕設備，溫度以正常室溫18℃為宜，相對濕度控制在38～45%，以氣候因素和環境變化為依據，對溫濕度進行合理控制。

（2）由于集控系統主要利用計算機進行控制，因此要考慮到信號干擾對系統運行的不良影響，若機組接地和電纜屏蔽措施不到位，將會導致系統發生誤動作信號，對電力生產造成嚴重影響，因此需進行合理接地和電纜屏蔽工作，在系統運行區域還應限制電磁干擾設備進入，保證系統正常運行。

3.2 提高集控運行技術的管理力度

（1）由于集控運行系統有變送器、CS系統以及盤臺等設備組成，任何一個元件出現故障均會導致系統功能實效，因此，需將構成系統的設備組合成統一整體進行管理。

（2）集控系統由硬件和軟件兩部分組成，其核心是微處理器，可通過軟件組態實現各種高難度控制技術，因此，火電廠在對硬件進行定期的升級維護的同時，還需重視軟件系統的完善。

（3）熱機保護系統是重要的安全裝置，機組一旦發生異常情況，可通過熱保護系統迅速停機，避免事故進一步發展，為了最大程度減少異常發生，火電廠可對設備極限值和安全保護值進行規定，并通過實踐得以論證，限值確定后，在機組運行過程中嚴禁操作人員隨機更改數據。

4 結束語

綜上，在火電廠發電機組不斷增加的背下，為了適應發展需求，集控運行技術在火電廠機組控制中得到了廣泛應用，對機組進行集控運行管理可有效提高運行效率，減少運行損耗，通過實現硬件和軟件的整體管理，以及熱機保護系統管理，可避免機組運行異常狀況，使火電廠達到經濟效益和社會效益雙贏的目的。

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TM621.6

A

1004-7344（2016）16-0031-02

2016-4-15

鄒維剛（1989-），男，漢族，貴州興仁人，助理工程師，本科，主要從事工作和研究方向為火電廠發電運行和集控運行方面。