燃煤電廠機組協調控制優化

魏韜

摘要：社會經濟快速發展，各種新技術不斷涌現，燃煤電廠機組日常運行中機組協調控制穩定，對保證燃煤機組的安全可靠運行，具有重要意義。就目前燃煤電廠機組控制方式的應用來看，很多控制方式在發展過程中存在問題，根據分析實際問題對機組協調控制系統有一個全新的認識，在此基礎上了解燃煤電廠機組協調控制的實際價值。以此為基礎，在實踐中探討燃煤電廠機組協調控制優化的有效應用措施，以從多方面入手保證機組運行穩定安全。

關鍵詞：燃煤電廠;機組運行;協調控制;優化

一、燃煤電廠機組協調控制

（1）機組協調控制系統

當前在大型單元機組控制過程中，主要利用機組協調控制系統實現機組整體控制。在現代化發展過程中由常規的過濾和局部控制系統逐漸改變為梯度式控制結構系統，整體框架結構逐漸調整，當前系統中的鍋爐和汽輪機作為一個整體進行協調控制，系統應用過程中可以實現自動調節并與聯鎖保護和控制相互連接，保證正常發揮作用。此時在機組運行過程中實現多功能控制，但并不會受到運行狀態和機組運行條件的影響。機組協調控制系統的核心是在外界電網作用下產生負荷需求變化，保證機組的穩定運行需要對其功率進行快速調節，系統發揮作用時，汽輪機和鍋爐的各個子系統都參與調節，此時機組協調控制系統全面計算控制機組功率和鍋爐汽壓。即在機組運行過程中綜合考慮各種因素，主要分析汽輪機和鍋爐的特征和運行中存在的差異，根據實際情況進行針對性分析，采取有效措施進行針對性調節控制，保證各類設備運行過程中運轉出現的負載，能與設備參數之間實現實時動態關聯性變化，發揮協調控制系統的作用。在運行中分析參數的偏差及時進行調整，讓機組運行中實時滿足電網運行負荷需求，在此狀態下為整個機組的穩定運行奠定基礎。發揮協調控制系統的作用，需要充分利用系統內的負荷指令控制回路，除此之外還需匹配控制汽機和鍋爐的主控回路。

協調控制系統在目前發展中主要有兩種控制方式，分別是爐跟機和機跟爐。爐跟機協調控制系統即CCS-BF控制方式，此種協調控制系統方式在目前實踐中使用比較多，在系統使用過程中汽輪機和鍋爐的子系統也會參與其中，保證對協調控制系統汽輪機功率和鍋爐氣壓的控制調節。結合現代控制技術，在協調控制系統內部加入一、二次調頻，以符合當下電網要求，而且也可以利用自動發電量控制實現智能發展。機跟爐協調控制系統即CCS-TF控制方式，此時機組內部的各機爐的子系統都可參與控制，汽輪機和鍋爐的子系統分別控制不同的部分，進行相互之間的汽壓、功率控制。此時必須要加入電網調頻才能發揮調度作業，機組的負荷才能直接被調節，在調節機組的給定功率時必須有專門人員進行操作，而且此時機組的輸出功率會隨著人員調整的給定功率有所變化，在調整過程中雙方是處于等值變化的。

（2）機組協調控制系統的重要性

機組運行過程中利用協調控制系統保證平穩安全運行，從整體上來說對機組服役周期管理有重要作用，就其具體表現來看主要為以下幾點：首先，機組協調控制系統有利于提高機組運行的安全性，利用機組協調控制系統，在機組運行過程中把鍋爐和汽輪機相互連接，使二者連接成為一個整體，在機組運行過程中協調同步控制汽輪機和鍋爐，保證各項操作的準確性，讓機組在運行過程中參數變化逐漸減小，提升技術的安全穩定運行水平。機組運行過程中若是出現故障，比如汽輪機或鍋爐在異常狀態下出現設備跳閘問題，此時受到其他控制系統影響，整個機組運行過程中逐漸自動步入到基礎調節運行模式，此時可能是CCS-BF或者是CCS-TF控制方式引導系統運行，此時整個機組是在汽輪機或者是鍋爐的主控狀態下實現了調整，此時基礎運行過程中的故障不會再次擴大，工作人員在進行設備檢查時可及時了解故障情況進行隔離維修。機組協調控制系統，在技術出現故障時利用負荷變化率控制保證整體機組的負荷調節，避免在運行過程中出現負荷變化過快的問題，減少機組運行過程中熱能力過高狀態，有效保證機組日常使用，減少故障發生以提升使用壽命，協調控制系統充分發揮監管保護功能。其次，機組運行過程中由于負荷變化而適時靈活調整，在機組正常運行狀態下，利用協調控制系統，在允許條件下可以改善機組的負荷響應，整體上提升機組的響應能力，避免在機組運行過程中對負荷的跟蹤出現延遲問題，實現實時對負荷指令的快速跟蹤。最后，利用協調控制系統提升機組運行效率，機組在運行過程中由于協調系統影響，使系統內部燃料能夠在機組變化過程中保持高效率運作，此時水、風等各種工質使用效率提升，協調控制系統調節質量提升，使得機組在運行過程中各個的參數實現平衡狀態，機組運行過程中發生問題數量減少，有效達到節能的目的。

二、電廠集控運行以及組協調控制應用

（1）適當調整符合調節裝置的相關參數

燃煤電廠機組運行過程中負荷調節裝置的性能非常重要，但是此項裝置在使用過程中很容易受到機組負荷指令波動的影響，由此導致裝置的調節功能有所降低，在機組運行過程中調節裝置的響應特征比較明顯，燃煤電廠機組運行中處于比較穩定狀態時，負荷的目標與實際數據之間差距比較小，此時負荷前饋信號在穩定運行狀態下會自動停止變化，不再繼續動態調節。需要根據負荷調節裝置的特征，有針對性的提升裝置的調節功能，此時需要采取有效措施來彌補由于負荷改變造成的影響，比如在實際機組運行中調節相關參數，在指令調整的過程中達到改變負荷實時跟蹤調節的作用。

（2）生產過程控制方面的應用

在燃煤電廠有效利用機組協調控制系統，能在電廠日常運營生產中加強控制，在實際發展中改善生產狀態，有效避免生產中的問題。由此可知在燃煤電廠日常經營生產中利用機組協調控制系統符合發展需求，究其具體體現來看主要是：第一：燃煤電廠日常經營生產中利用機組協調控制系統開展各項日常作業，對于實際生產的問題可以高效率，強化對日常生產經營的控制;第二：燃煤電廠日常經營生產中利用機組協調控制系統實現生產與現代科技的連接，充分發揮信息技術優勢提升相關信息收集效率，盡可能提升利用效率，在燃煤電廠發展在改善控制狀態，把各項控制技術運用到實處。

（3）本次研究中選擇某燃煤電廠二級工程的機組，研究機組的型號為DG2060/26.15-II2，除了機組，還配有高旁和低旁相關設備，選用2x600MW凝氣式汽輪機，整個機組的發電機是有無刷力磁系統的，本機組所用的協調控制系統是CCS-BF控制方式，日常運轉中的負荷由汽輪機控制，鍋爐控制機組的汽壓，通過雙主控同步作用，保證機組運行過程中能夠快速響應負荷指令變化。

在機組實際運行中實現協調控制優化，利用CCS-BF模式控制整個系統的各項參數，保證各項數值在可控允許范圍內進行運轉。在機組運行中主汽壓隨著運行過程負荷變化發生改變，由此可知機組的汽輪機和鍋爐在使用滑壓曲線控制，因此在應用中還需要對各項調節系統進行微調。本次具體研究中系統控制有以下功能：1）負荷設定回路，根據設備運行參數計算工況，并且明確系統運行的參數限值，運行人員控制各項參數，設定負荷跟隨方式，在有效計算之后把各項數值指令發送到主控回路;2）汽壓設定回路，負荷指令傳送之后按照滑壓曲線對主汽壓進行測算，此計算回路需要對機組整體性能進行多次實驗得出;3）汽輪機主控指令，汽機主控主導響應負荷指令，鍋爐的響應存在一定延遲及蓄熱補償，需要對汽輪機的響應進行適當的延緩處理，避免汽壓出現大幅波動。4）鍋爐主控，鍋爐主控向各個次級控制回路下達指令，通過燃燒控制和指令回路相互連接，在接口處進行修正，保證壓力控制指令調整完成。

總結

由以上論述可知，隨著社會不斷進步，人們日常生產生活中電能的來源種類逐漸增多，燃煤電廠在發電競價上網過程中各項設備經常處于變負荷運轉，面對此種發展需求需加強控制管理。結合現代控制理論技術優化協調控制系統實現良好的集中控制，在應用過程中實現再優化，為電廠協調發展、平穩運行創造良好條件。

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