分析發電機組集控運行技術在火力發電廠中的應用

歐陽海波

（湘潭發電有限責任公司 湖南湘潭 411100）

在經濟快速發展的助力下，社會對電力資源的需求逐步增加，火電廠作為最傳統和常見的發電產業，逐步開始擺脫傳統技術的限制，開始引入不同的現代化技術來滿足社會需求。其中，機組的集控運行首當其沖，徹底改變機組傳統運行方式，它將生產和運行控制融合到一起，極大的提高了自動化和智能化水平。

1 運行條件分析

對于集控運行系統，其外部環境是指系統的接地、中央控制室及電源等。相關技術人員應隨時掌握DCS實際運行條件，然后根據實際情況來管理，這對確保發電機正常運行是極為重要的，DCS系統組成如圖1所示。目前，在火電廠中，發電機實行集控運行主要存在以下幾種控制方式：①對主汽壓力系統進行控制，通過對粉煤數量的控制實現；②對過熱汽溫系統進行控制，利用一級與二級減溫水實現細調；③對再熱汽溫系統進行控制，利用煙風擋板來適當調節，使煙氣實現再循環，并噴射熱風[1]。

圖1 DCS系統組成

機組中，集控技術存在下列幾種模式：①分級階梯控制，即集控系統的結構為階梯型，將系統所有監控過程分為若干層次；②分散控制，考慮到傳統機組以集中控制模式為主，易使事故集中產生。對此，需采用集散系統對傳統控制進行深度改革，為機組實施分層控制，以此降低控制的難度；③借助通訊系統實現綜合控制。在當前這個信息技術高速發展的時期，通訊系統得到廣泛應用，機組控制自然也不例外。伴隨火電廠運行控制要求逐步提高，集控逐漸成為主流控制系統，這一系統能把不同的控制器連接到一起，引入先進數據系統，以此使不同的部分達到協調控制。

2 運行主要問題

火電廠機組集控運行目前還存在很多問題，比如，對過熱汽溫系統進行控制時，下列因素或對過熱汽溫造成影響：受熱面產生結渣、系統的給水溫度大小、火焰中心的高度及燃水比。現在的過熱氣溫系統，已經在理論層面得到很深入的研究，實際的實現過程較為簡單。然而，這并不代表系統足夠完美，部分機構由于設計上存在問題，或實際生產過程中有缺陷，導致系統的調節質量未能達到預期。另外，對于主汽壓力系統，它的控制同樣存在一些問題，在當前很多機組中，都引入了能使能量達到平衡的系統。主汽壓力系統當中，為達到預期的控制目標，可通過對粉煤量的有效控制來完成。這一方法與一次氣溫控制相比較，在對再熱氣溫系統進行控制時的難度高，而且也更為繁瑣，所以通常無法取得理想的效果，增加無謂的成本。

在再熱汽溫系統中，與一次汽溫控制相對，前者控制的難度和復雜度更高。機組中，仍然通過對減溫水的利用來進行溫度調節。雖然這種做法能降低溫度控制難度，但也存在一些問題和缺點，比如在控制時，給水泵出水未經高壓缸進行做功，導致經濟性明顯降低，增加額外成本。另外，還有很多機組通過煙風擋板對再熱汽溫進行調節，但該方法的實際效果并不明顯，這是因為它會對鍋爐中煙氣實際流動情況造成影響，導致一次汽溫無法保持均衡。

通過以上分析可知，現在的集控運行系統仍然有很多問題存在，無論哪一項問題，都會對電廠生產和降本增效這一目標的實現造成影響，因此必須在今后的研究中予以高度重視，探究有效的解決策略。

3 運行管理策略

為實現預期的降本增效目標，電廠針對機組的集控運行，需要根據運行控制實際情況，制定合理有效的管理策略。集控系統應能良好的適應電廠中各機組實際運行及未來發展需要，通過對各種合理可行的管理策略的實施，達到理想的效益目標。這些策略的制定需要充分考慮當前和今后發展情況，進而解決在未來發展過程中機組運行可能出現的問題。

通過以上對系統運行常見問題的分析與總結，以及對當前發展形勢的進一步思考，目前的集控運行，正向下列幾個方向發展：

（1）變電站正向無人值班模式快速轉變。如今，電廠對信息技術表現出的需求越來越高，同時信息技術的引入在很大程度上保證了監控系統的實時性與可靠性。系統的監控信息伴隨信息技術日益完善而更加人性化、容易操作化與集中化，這為信號集中控制創造了良好的條件，起到減少監控人員實際工作量的重要作用。比如，采用電量結算系統可大幅減少人員值班時的工作量，因這項技術在當前比較普及，為自動抄表奠定了良好基礎，使設備運行穩定性及可靠性得到大幅提高，這樣一來能有效減少設備檢修等方面的實際操作量，將工作人員的精力徹底的從以往繁雜的抄表工作當中解脫出來，最終提高整體的工作效率。但任何一種新模式的引入，都會帶來一些必然的問題，此時要從國內外相關行業領域中吸取經驗，及時解決潛在的各項問題，從而推動新模式更快、更好的落實[3]。

（2）目前很多電廠仍按照傳統專業實施機構的設置，這樣對信息共享有很大影響，使工作界面產生空面。因相較之前，火電廠在輸配電規模上得到明顯擴大，傳統的管理模式若未能得到及時有效的改進，勢必產生一系列復雜的問題。通過細致的分析，想要保證電廠穩定和安全發展，需要在實際工作中做好下列幾點：首先，通過培訓及專業競賽等途徑提高工作人員在整體專業水平，對資源配置及技術分配予以優化，不斷完善各管理體制；其次，以電廠運行實際情況為依據，有針對性、計劃性與目的性的促進流程再造；再次，加強人員團隊合作意識，提高資源共享水平，為工作效益的全面提高創造良好環境；最后，提高電廠中不同專業的質量與分化程度，盡早做到流水作業[4]。將集控技術作為基礎，根據技術具有的特點制定有效運行和控制策略。

（3）考慮到集控系統中任何一個環節產生問題均有可能導致整個系統失效，或使控制系統產生故障，故為確保系統運行保持穩定與正常，需將系統中包含的所有設備視為一個完整的整體。集控系統由硬件和軟件兩個部分構成，其核心部件為微處理器，軟件組態可完成一系列復雜控制[5]。對此，要在堅持做好硬件維護工作的基礎上，加強對軟件系統的更新與完善，只有這兩者同時進行，并高水平的完成，才能真正的保證系統穩定運行。

4 結束語

綜上所述，對火電廠而言，其機組采用集控運行方式是使電廠生產滿足社會建設及發展要求的關鍵，而集控運行這一新模式的引入，在前期會帶來很多的問題，可能影響這一新模式應用后作用效果的正常發揮，對此還需要進一步的開展分析與研究工作，制定一系列合理有效的運行控制策略，使電廠盡快適應集控運行控制要求，實現預期的發展目標。