現代火力發電機組集控運行技術分析

大唐南京發電廠 210057

摘要：近段時間以來，中國的電能領域飛速發展；而在中國的電能企業中，火力發電廠是電能領域的有生力量，在電能的供應上有著得天獨厚的優勢。本文將對火力發電機組集控運行技術進行闡述。

關鍵詞：火力發電；集控技術；分析；討論

中國的火力發電由來已久，并且在較長的一段時期獲得了口碑；然而火力發電廠的安全運轉，與煤炭資源的支撐是分不開的。近段時間以來，生態環境開始變得惡劣，而因為火力發電廠在發電的過程中要燃燒煤，其殘留的廢棄物會污染大氣環境。而伴隨各類新能源與新原料的研發并投入使用，給火力發電廠解決滯后的發電技術帶來了一線曙光，火力發電廠應緊抓這個契機，改良目前已有的發電技術。當前，中國的火力發電廠在技術層面開始力求創新，使用的集散控制系統也能夠為電能領域的發展做出貢獻；其是對以往的發電模式的一種顛覆；集散控制運行技術有著極理想的自動化、智能化水準，可以把生產運轉與管控技術相結合，有著鮮明的時代烙印。

一、火電廠集控運行技術闡述

集控運行技術要優于以往火電廠的技術，火電廠以往的管控形式是母管制模式，其操控繁雜、系統運轉的平穩程度無法保證。集控運行技術將發電機、汽輪機以及鍋爐實施統一管制，將其當成一套機組實施管控。其采取聯合系統統一管控生產運轉流程，各個體系間的相互作用較弱，提升了電能使用的平穩程度，保證了火力發電廠運轉的安全性。

集控運行技術的關鍵觀念是數字化、智能化，生產流程的集約化、自動化，它必須以當代科學技術為支撐。另外，集控運行技術對電源、電腦、電子室、控制室的配置要求都較為嚴苛；當中，外部環境的調節和控制對集控運行技術來說極為關鍵；而科學技術的日新月異也為集控技術的使用創造了上佳的環境。所以，火力發電廠應緊抓這一契機，將集控運行技術的原理付諸實踐，保證火力發電廠的平穩、安全運轉。

二、火電廠集控運行技術遭遇的困境

火電廠集控運行技術遭遇的阻礙不利于火電廠的發展；假如不高度關注，就會讓電能使用出現紕漏，嚴重的時候還會形成安全故障，并為發電廠帶去不可挽回的損失。對火電廠集控運行技術的觀測和解析以后，筆者認為其遭遇的困境有：

（一）集控運轉中過熱器系統極易產生故障。過熱器系統的管控模式繁多；比如透過調節水溫、然水比率、火焰溫度等等對其進行管控。在實際的操作中，關鍵是是要調節給水的溫度，然水比率調控十分普遍。透過然水比率的調控能夠彌補過熱器的缺陷，保障過熱器系統能夠安全運轉。在這樣的過程中，外部元素對過熱器氣溫的調控左右程度最強，怎樣透過各種干涉辦法對過熱器實施調控，是當前亟待解決的新課題。

（二）集控運行技術中汽壓力系統的管控難題

集控運行技術中汽壓力系統的管控，主要是能量均衡的管控。主汽壓力系統的管控通常根據能量平衡定律進行，在該原理的作用下，能量守恒能夠變為現實。通過對上述原理的梳理，對主汽壓力的調控才能夠事半功倍，保證發電體系能夠安全運轉。

但是，在現實情況下，能量守恒只是一個理想的狀態，要完全實現有一定難度。因為能量的消耗，還必須采用它類模式對其實施調控。而目前較為普及的模式就是管控煤粉量來對主汽壓力實施調控。

（三）再燃氣溫控制系統的管控極為困難

1.再燃溫度的管控繁雜、瑣碎，很難完全把握；

2.相較于原始氣溫的管控，再燃溫度的管控更為不容易，這給管控溫度帶去一些困擾；并且，不管使用何種模式，再燃溫度的管控都費時費力。

綜上，在實際操控中，盡管再燃氣溫的管控方法多元化——比如溫水調控、煤氣循環、擺動式燃燒器調控等等；然而都不是最佳解決方案，火力發電廠需要在實踐中完善再燃氣溫系統的管理方略。

三、對火力發電廠運行技術的解析

對以上提及的疑問實施解析，筆者認為：火力發電廠集控運行技術與外部環境的情況息息相關。所以，在匯總這部分疑問后，筆者認為內部調控與外部調控聯合才是正道。

（一）完善系統運轉的環境

在完備的科學原理的支撐下，要反思實際操作帶來的啟迪，應第一時間優化集控系統運轉的大環境，提升火力發電廠的運轉質量。比如：裝設空調機組對電子室、控制室的溫度實施調控；為系統中的各個流程創建優良的外部環境，保證發電機組能夠完成任務、提升效率。

（二）關注溫濕度環境

關注電子室與控制室的溫濕度環境。第一步，要規避氣溫偏高對電路板造成短路的情況。比如：氣溫偏高，電路板散熱情況不理想，致使電路板被損毀，從而威脅到整個火力發電廠的電路系統；第二步，應預防控制室、電子室受潮或遭到靜電的干擾。而假如電子室與控制室中的空氣濕度居高不下，那么水分就會凝結成露，對電能設備來說實是雪上加霜。情況惡化后還可能對電路板、電氣配件等形成嚴重的傷害；假如電子室、控制室的空氣極為干燥，又會生成靜電，對火力發電廠來說更是有極大的危害。

（三）加強對軟件、硬件的管控

從火力發電廠集控運轉的大局來說，系統內軟件、硬件的管控，有著極強的時代烙印。對軟件、硬件的管控是集控運行技術正常使用的先決條件，所以，必須引起重視。而且，不但要維持發電現場的秩序，還應對電腦軟硬件設備實施檢修和保護，二者互相融合、缺一不可。

目前使用得較為頻繁的是集控運行技術中的熱機保護技術：在機組發生故障的前提下，熱機保護系統能夠馬上停止作業，進而讓故障對電腦軟硬件設施的不良影響降到最低；其延緩了故障發生的速度，能夠讓機組的損失最小化，對緊急狀況下的保護來說，是極其有效的。

（四）通信系統中的綜合管控

伴隨火力發電廠的進步，集控運行技術也可以使用若干個系統端口來對發電流程實施管控。其使用高速數據通道的通信系統，這類系統運用高速通信網絡、全數字化的馬達驅動器以及數據采集與監視控制系統（數據通信時長控制在250毫秒內），采取人機接口管控。透過高速數據通道，將獨立分散的控制器和監控電腦聯合成一個整體，并實現調控。

經過不斷的發展和改良，自動控制系統都實現了一對一的連線，模擬信號實施檢查和測量、管控；導致設施間、系統間、系統與外部環境間缺乏必要的溝通，信息溝通遇到重重阻礙。而火力發電廠中的集控運行技術，將上述版塊有效連接，將以往信息溝通困難的各個獨立的版塊連接成一個整體，并達到資源的最優配置，系統的管控能力大幅度提升；達成了各個控制器、監控電腦與管理電腦的“無縫對接”，將其中的一部分現場智能設施作用于發電廠生產流程，形成現場管控一體化的局面（如今業已構成完備的控制體系），再使用對應大小的導線依照現場總線的通訊協議將若干個節點相連，從而實現了集約化、車間級的數字化通訊聯網；這樣，操控發電機組將變得無比輕松，盡管達不到“如臂使指”的程度，然而也較以往的老舊發電模式先進得多。

另外，使用監控電腦的換算功能，可以實現高等繁雜的控制運算；運用管理電腦中的軟硬件資源以及信息資源，策略的規劃、訂立、執行等都將事半功倍；進而提升整體系統的性能，讓生產質量大幅度提升，事故率降到最小，人力工作強度也會大幅度降低，能讓火電企業實現效益與利益的雙豐收。

結束語：

集控運行技術是當代工業發展到一定階段的產物，盡管其演變歷史短暫，然而在中國的石油化工、金屬冶煉、電力等行業已經開始普及運用。發電機組有集控運行技術為支撐，我國火力發電廠的未來也極為可期。

參考文獻：

[1]蘭松，張凱林.智能照明控制系統在火力發電廠集控室照明中的使用探析[J].廣東科技，2013，（22）：126-126，107.

[2]牟東.關于火力發電廠中發電機組集控運行技術的幾點思考[J].大科技，2015，（27）：91-91，92.

附圖：

圖1 集控運行技術簡圖

圖2 電壓曲線圖（U是給定電壓，U21>U22>U23>U24>U25）