火力發電廠集控運行技術研究

晉能控股山西電力股份有限公司侯馬熱電分公司 宋萬巖

本文分析對象為300MW 機組，亞臨界參數、一次中間再熱、自然循環汽包爐，采用平衡通風、四角切圓燃燒，設計燃料為煙煤，鍋爐型號為HG-1065/17.5-YM28型，汽輪機是東方汽輪機有限責任公司制造的亞臨界、一次中間再熱、單軸雙缸雙排汽、直接空冷凝汽式汽輪機，汽輪機型號是CZK300-16.7/0.4/538/538。發電機是哈爾濱電機有限公司制造的QFSN-300-2臥式水氫氫冷、隱極、全靜態可控硅自并勵磁發電機。

所謂集控是一種相比較單獨控制而形成的一種運行模式，在過去的一些老式火電廠的運行中，其采用的是基于母管所形成的運行系統，將鍋爐、電、機都進行分類劃分。但在當下現代化的火電廠運行中，采用的是一種在運行過程中可以很好地利用集控技術形成單元制機組，因此可在一臺發電機的運行中適配一個汽輪機及鍋爐，這樣就可以很好的對其鍋爐、發電機及汽輪機進行針對性控制。當下這三個結構需基于集散控制系統，保障每一套機組都可獨立運行下去，因此這樣就形成了集控運行模式。當下采用集控運行技術的領域，基本都是在生產、投運及停運設備等方面。因此，僅僅是對運行系統進行控制，并不會對后期的設備維護以及檢修進行負責。

集控運行模式下的火電廠系統需要專門的機構進行系統控制，如，需配備專門的管理人員和機組人員，實現針對性的機組運行監管。同時還需對系統的運行實現全天候的管控，避免系統出現嚴重的故障問題。

1 火電廠集控運行核心技術與控制模式

進行集控運行的過程中是一種綜合性的控制系統，因此也被稱為DCS 系統。在當下使用的領域中，主要是一些大中型工業生產的自動化運行需求。而相較一些火電廠的運行技術而言，這樣的集控運行技術使用中，可以很好滿足當下工業生產的集成化、數字化及自動化的需求。火電廠的集控運行技術，主要就是一種計算機技術為前提，進一步地讓火電廠的運行實現良好的現代化。如，實現全程的實時監控，同時也對一些異常情況進行針對性的分析以及處理，因此形成一種十分重要的調控技術手段。

其次，在當下管理技術的開展中可以很好地利用集控技術手段，使得火電廠的整體運行效率呈現出較大的提升控制，并對其發電流程進行全面的優化處理。另外，在利用這樣的技術使用后，可以很好地預防各種事故的發生，避免造成嚴重的故障問題，使得火電廠無法穩定的運行下去[1]。

分級階梯控制。是一種在實際使用過程中以階梯類型為基礎的處理方式，這一控制方法強調對火力發電廠的內部結構進行掌握，并對不同的結構單元進行合理的劃分，同時保障對單元內部的特征進行一一區分，保證整個火力發電廠的內部結構都夠基于層級的方式而被控制，電廠可采取上述方法開展針對性的控制及管理，這樣所形成的層級化設計方式有著較高的運行效率。

分散控制。在電廠運行過程中，這是一種對內部不同結構單元分為相對獨立化的發展空間，同時在不同的結構當中利用一定控制指令、形成對單獨結構單元的控制作用的控制方法，并不會在運行中出現對系統的干擾。

綜合控制。可對火電廠的集控運行進行科學合理的控制。如，一些設計的過程中采用的是4C 技術，這種技術可在實際的運行過程中充分保障系統整體內部的完整性，同時也相應的有效利用好中央處理技術的方式，對數據進行科學合理的處理以及調配，這樣就一定程度上避免受到了數據方面的干擾，以此形成系統的穩定控制模式。

在這樣的集控運行系統情況下，可基于不同形式對其系統進行穩定控制，基于一些特殊的控制算法完成數據信息的采集、處理及分析，最終形成數據處理的報表，保障將其納入到計算結果中，滿足不同運行環節的實際需求。這樣多樣化的處理形式可很好滿足不同環節生產加工的實際需求，相應地保障在管理流程中實現了對集控運行技術的管理。

2 火電廠集控運行現狀

過熱汽溫系統。利用一級以及二級減溫水的方式控制系統的運行。在機組的運行全過程能夠影響到過熱汽溫的一些因素，主要是過剩空氣系數、受熱面結扎，或給水的溫度。這些都會對機組運行造成直接的影響。過熱汽溫系統的運行受到的影響較大，在當下很多火電廠的運行中，都會使得其系統出現不同程度的缺陷問題，因此就直接導致在實際的運行中造成不同程度的系統問題[3]。為保障火電廠的穩定運行，往往需進一步滿足過熱汽溫調節的實際需求，如可綜合外界溫度實現質量控制，進行針對性的參數方面整定，進而保障運行中的合理性。

主汽壓力系參數控制。在長期的生產實踐的經驗總結后發現，所使用的直接能力平衡公式越發完善，因此已被廣泛應用到諸多的主汽壓力控制當中，發揮出技術的優勢性。在間接能量平衡系統運行中，可很好地起到良好的協調作用。但在其協調退出的過程中，其主汽壓力控制技術基本上都還局限于當下的能量平衡公式中。所使用的主汽壓力系統基本上都對其爐膛中的煤分量進行精確的控制，以此可對注氣的壓力進行準確調節[4]。

再熱汽溫系統的控制。在系統中的再熱汽溫系統運行中，相比較因此汽溫的控制無論是在技術性還是在運行難度上都相對較大，同時操作的流程也較為繁瑣，在當下很多火電廠出于經濟性的角度進行考量，為盡可能的降低成本投入就選擇使用減溫水的方式進行調節。但在實際運行中，發現這樣的方法存在一定的問題，此運行模式會導致成本增加。

3 火電廠集控運行要點

3.1 優化火電廠的集控系統運行環境條件

在當下火電廠的運行中所使用的集控運行系統所受到的外界影響因素，主要是來自于電子室環境、控制室的環境、計算機控制系統、接地等方面，這些外部環境因素會直接影響到集控系統的穩定運行。在進行日常的系統運維中，需對其機組進行安裝以及調試方面的處理，避免出現追求工期而出現的問題。

首先，在火電廠的集控外部環境運維中，需保障控制室及電子室中需要使用空調系統，同時避免電子室中的空調出現無法調濕的問題。這是為了避免無法讓空氣合理濕度、導致電子室當中的出現靜電反應；其次，在信號干擾的處理中往往要保障處理的全流程中可以很好地做好接地及電纜的屏蔽處理，特別是避免受到嚴重的干擾，以此導致系統的信號出現嚴重的問題。在集控系統的運行中還要避免受到嚴重的影響，以此導致火電廠無法穩定的運行下去。

3.2 提升機控系統運行技術管理水平

使用集控運行技術的過程中，就需實現集控運行的管理方案合理制定。當下集控技術的使用較為頻繁，為實現管理工作順利開展開展，首先要保障集控系統當中的變送器、DCS 系統及盤臺進行針對性的控制。一旦在集控系統中的一個部件出現問題，就會直接導致整個系統的運行受到影響。因此在進行管控過程中，要將其不同的構建都當做一個單獨管理的單元，同時也將其納入到整體管理的體系當中。

其次，在集控系統當中，對于硬件與軟件都要開展針對性的管控。其中微處理器的管控成為管理的重要核心內容。集控系統當中的實時性較強，因此也有著較高的存儲容量及控制效果，這樣就需要在實際的運行中可以很好地保障軟件系統的合理性；再次，在集控系統中還要有效保障系統可很好滿足操控人員的工作標準，保障安全裝置可以得到良好的安裝。一旦機組出現異常情況就需對系統馬上進行停機，以此避免故障造成更大的問題，同時也保障了機組工作人員的自身安全性。

火電廠的工作存在著一定危險性，因此安全方面的工作要受到重視。其中，開展安全教育的過程中，要受到各個領導部門的重視，同時也需要進一步提升安全方面的生產投入。在安全技術的裝備方面相應地也得了較為完善的改進與進步。不僅可以很好的提升職工在工作中對于自身崗位的重視程度，也進一步滿足了當下安全生產的需求。

3.3 建立健全監督體制

在當下工作的工作開展中，集控運行技術實現的是全面的控制與管理，因此針對火電廠當下的生產流程、生產設施及生產進度共同組建出了綜合性的平臺。同時也可利用信息技術對其電網的結構進行綜合性的分析。另外也是對負荷的全面預測分析，進而對可能發生的一些危險事故所造成的問題實現了針對性的分析。為保障工作的整體效率，還需要進一步的構建出相關監督機制，以此讓管理工作可以順利的開展下去。

3.4 技術的優化

當下所使用的自動化集控技術是一種較為有效的技術，可在電網運行中穩定高效發揮電力控制的作用。因此，就需在未來的發展中可以有效地確保集控運行系統，較為可靠的滿足當下火電廠運行的實際需求；其次也相應地可以實現自動化控制效果，實現人力成本的降低。

伴隨著當下信息技術的高速發展，使得火電廠的二次設施信息的處理中顯著的提升了信息的采集量。因此，就需在獨立調度系統的運行中對集控系統進行高效率的使用，充分保障系統運行的整體效率性，同時也全面提升了火電廠的設施安全運行效果。另外，為了進一步保障對火電廠的生產設施實現綜合性控制，就要在集控運行的過程中，基于少對多的控制模式提升自身故障處理能力與控制效果。而在工作人員的工作中，也要事前對各種生產設施有著充足的了解，這樣才可以滿足工作方面的需求。

基于現階段設備運行的具體參數和情況實現全面合理的調節，保障發電設施可以穩定的運行。在火電廠的運行中，也應為了滿足設備的運行而針對一些額外的外界因素進行系統化的分析。在當下信息技術發展中，使得為了全面的實現信息方面的處理就需定期升級與維護信息系統，以此保障設備運行的合理性，實現良好的信息處理。

綜上，采用集控技術可以很好的提升整體的運行效果。因此，為了穩定的為社會提供更多的電力供應，就需要全面的實現集控技術的使用，同時也全面的實現科學合理的利用，進而保障火電廠的運行效果。