火電廠不同運行方式的比較與選優

公維冬（國電內蒙古上海廟熱電有限公司,內蒙古　鄂托克前旗016200　）

火電廠不同運行方式的比較與選優

公維冬
（國電內蒙古上海廟熱電有限公司,內蒙古鄂托克前旗016200）

摘要：隨著經濟水平的不斷提高，人們的生活方式發生了較大改變，用電需求與日俱增，對我國的發電系統提出了較高的要求。目前我國發電方式仍然以火力發電為主，火電廠的運行方式對我國的電力供應意義重大。選擇適合的運行方式有助于提高火力發電廠的運行效率及供電能力，本文就火電廠的不同運行方式進行比較，得出火電廠最佳運行方式。

關鍵詞：火電廠；不同運行方式；比較選優

火電廠是我國主要發電場所，隨著供電要求不斷提升，火電廠的系統在過去幾十年里發生了翻天覆地的變化，傳統火電廠發電系統功能單一，操作簡單，運行方式的選擇上十分有限。隨著系統的更待換新，火電廠系統越來越復雜，運行方式的選擇呈現多樣性，怎樣選擇合適的運行系統成為擺在火電廠技術人員面前的難題，合適的運行系統不僅是火電廠穩定輸出的有效保證，同時也是火電廠安全經濟運行的基礎。

1　協調控制系統（CCS）

火力發電廠的組成結構中包括單元機組、鍋爐、汽輪機等設備系統，協調控制系統就是將組成火力發電廠機組設備作為一個有效的整體進行控制的系統，是火力發電廠控制系統的最主要部分，從功能上來看協調控制系統是火力發電廠的主要控制系統，指令由協調控制系統發出并通過相應的信息傳輸裝置傳送至相應的控制對象（鍋爐及汽輪機子控制系統）。

單元機組正常運行過程中，協調控制系統在控制機組系統運行參數正常穩定的基礎上，對各子系統進行數字控制，使其滿足外部負荷需求，同時保證鍋爐氣壓以及各機組運行的穩定性，從控制參數的重要性上來看，汽輪發電機組實發功率（Pe）以及主汽壓力（Pt）是協調控制系統的兩個主要控制參數。

2　協調控制系統的不同運行方式

單元機組協調控制系統是控制整個發電站機組的主系統，通過單元機組協調控制系統練習各個部分設備實現整體上的協調工作，保證火力發電站設備的平穩運行。從設備的系統結構來看，單元機組協調控制系統能夠實現多種，在不同條件的限制下針對性采取適當的運行方式能夠促進火電廠的效益最大化。火電站主控制器通過對鍋爐和汽輪機控制功率和主汽壓力實現系統功能，并在控制對象中安裝相應的反饋控制器，實現火電廠不同系統運行環境下的反饋控制。同樣在運行系統發生變化的情況下只要對反饋系統進行相應的改善即可實現。

2.1 基礎控制方式

基礎控制方式是火電站控制系統中常見的子控制系統，該控制系統的指令主要有操作人員手動發出，在操作上對工作人員的依賴性較強。基礎控制方式適用于單元機組在調試過程中的調停與啟動。電力系統在正常運行過程中往往需要控制人員對其進行精度上的調試，在調試過程中需要對各項基本系數進行重新調整，使其滿足正常運行的基本需求。

2.2 鍋爐跟隨方式(BF 方式)

鍋爐跟隨方式主要有汽輪機對機組輸出功率的控制以及鍋爐氣壓調節系統組成。該調節系統又可根據汽輪機控制其所處狀態的不同可分為BF1以及BF2兩種方式。

BF1方式中汽輪主控制器器處于手動控制狀態，而汽輪器中的調門則處于遙控狀態中，系統運行過程中，當機組負荷需要發生改變時。操作人員需要對系統進行相應的改變，使得汽輪機運行負荷系統運行需求。汽輪機的負荷需要進行實時的調節，從而改變整個系統對汽輪機進氣量的需求。人員操作中需要機組輸出功率需要與實際運行需求相一致。

BF2工作方式與BF1方式在控制上的不同主要體現在汽輪機的控制方式上，BF2工作方式在BF1方式的基礎上實現了自動控制，汽輪機的輸出主要有LDC負荷指令決定，人員需要控制汽輪機輸出量時只需要控制LDC負荷指令即可。從控制系統的功能上來看，LDC負荷指令可以看做是鍋爐控制系統的反饋機制，在維持鍋爐氣壓穩定的過程中合理控制燃料使用量。

2.3汽輪機跟隨方式（TF）

汽輪機跟隨方式指鍋爐控制機組的輸出公路，汽輪機控制主汽壓力。運用此運行方式的過程中可以根據鍋爐主控制器狀態的差異將其分為TF1方式以及TF2方式。

TF1方式中，鍋爐的總控制器助于人工操作狀態，鍋爐其他系統則處于智能控制狀態。當需要系統的負荷參數發生變化時，需要操作人員對鍋爐主控制器進行改變，控制其輸出，并對燃料及給水量進行控制，以此調節鍋爐輸出氣壓，使得汽輪機的壓力調節器在可控制范圍內發生波動，并以此控制汽輪機的輸出，汽輪機的蒸汽流量隨系統控制發生改變，此時要求操作人員的操作與機組實際輸出功率一致。TF2方式中鍋爐的總控制器助于自動控制狀態，鍋爐的輸出主要有LDC負荷指令決定，該部分的操作及指令改變與BF2工作方式相似。

2.4 協調控制方式（CC）

協調控制方式是指在汽包蓄能合理利用的基礎上進行協調補償，同樣根據跟隨方式的差異可以將協調控制方式分為BF跟隨一級TF跟隨兩種方式。

BF方式中，汽輪機主要對功率進行控制，鍋爐負責對氣壓進行控制。此時，機器鍋爐具有較強的動態特性，安全性難以得到保障，以BF方式控制的系統會將氣壓偏差反饋到汽輪機主控制器，使其實現與輸出功率與鍋爐氣壓控制實現同步協調。

TF方式中，鍋爐主要對功率進行控制，汽輪機負責對氣壓進行控制，整個控制系統具有良好的穩定性，但鍋爐對象的延遲特性較強，機組輸出反應速度慢。以TF方式控制的系統將氣壓偏差反饋到汽輪機主控制器使得汽輪機控制氣壓的同時還能實現與鍋爐的配合，從而實現對功率的共同控制。

3　結束語

火力發電廠的控制系統不同運行方式對發電廠的電網負荷響應方式需要根據實際需求進行相應的變化。在進行運行系統的選擇時為保證火電廠運行系統的穩定性，最好采用機爐協調控制方式作為基本運行方式，機爐協調控制方式下的電力系統具有一定的柔性，能隨實際需求做出相應的變化，為火電廠的發展及運行奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]黃亞強,崔浩,劉云燕.火力發電廠安全生產管理及應對措施[J].內蒙古科技與經濟,2009(20).

作者簡介：公維冬(1985-)，男，工學學士，助理工程師。