發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)探析

曾志鵬（大唐集團(tuán)華銀電力股份有限公司耒陽分公司,湖南　耒陽　421800）

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發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)探析

曾志鵬
（大唐集團(tuán)華銀電力股份有限公司耒陽分公司,湖南耒陽421800）

摘 要：隨著發(fā)電模式和技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，發(fā)電廠原有的機(jī)、爐、電分離的發(fā)電技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在發(fā)電廠節(jié)約能源、減少浪費(fèi)的發(fā)展需求。發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)在很大程度上解決了這個(gè)問題。本文就發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，并且對集控運(yùn)行過程可能出現(xiàn)的問題和解決對策進(jìn)行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠;集控;機(jī)組運(yùn)行;模式

0　引言

在國民生產(chǎn)和生活中，電能是能源供應(yīng)的主要方式，火力發(fā)電在發(fā)電市場中占據(jù)著主要份額。隨著全球能源緊缺，如何有效提高發(fā)電效率，減少不必要的浪費(fèi)，對促進(jìn)發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展意義重大。發(fā)電機(jī)組的集控運(yùn)行技術(shù)將機(jī)、爐、電進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，很大程度上減少了能源消耗和浪費(fèi)，有利于降低發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行成本，提高發(fā)電廠在新一輪電力改革中的競爭力。

1　發(fā)電廠集控運(yùn)行技術(shù)概述

現(xiàn)在的大中型火電廠（單機(jī)容量為300-1000MW）都采用單元制機(jī)組，即每臺(tái)發(fā)電機(jī)配備相應(yīng)的汽輪機(jī)和鍋爐。發(fā)電機(jī)組集控技術(shù)（DCS）的概念是相對于單獨(dú)控制技術(shù)而言的，即將機(jī)、爐、電進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配和管理，作為有機(jī)的系統(tǒng)單元，它能夠有效保證每個(gè)機(jī)組之間的相對獨(dú)立。為保證系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，電力的持續(xù)供應(yīng)也是必不可少的條件之一[1]。此外，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊的發(fā)展，發(fā)電組集控技術(shù)的運(yùn)行逐漸趨于智能和遠(yuǎn)程控制。發(fā)電組集控技術(shù)不但可以保證管理單元的正常運(yùn)行，而且可以監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，收集并且整理運(yùn)行數(shù)據(jù)，避免安全隱患[2]。在出現(xiàn)問題時(shí)，要及時(shí)排除，為生產(chǎn)、運(yùn)行、維修等所有環(huán)節(jié)提供助力、進(jìn)行協(xié)調(diào)。

2　在集控系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題

雖然發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)具有先進(jìn)性、智能化的特點(diǎn)，但是在應(yīng)用過程中仍然會(huì)出現(xiàn)一些問題，并且一旦出現(xiàn)故障就會(huì)造成巨大損失。因此對于較為脆弱的管理環(huán)節(jié)和容易出現(xiàn)問題的設(shè)備，一定要強(qiáng)化技術(shù)管理。

2.1安全生產(chǎn)問題

首先，在系統(tǒng)的安裝過程中，有些企業(yè)為了縮短工期，往往忽視了對系統(tǒng)的檢查和調(diào)試，造成嚴(yán)重?fù)p失。例如：電纜屏蔽裝置沒有良好安裝、接地系統(tǒng)不夠全面，電纜孔未進(jìn)行封堵等都會(huì)造成命令信號發(fā)射錯(cuò)誤或者發(fā)電設(shè)備模塊損壞；UPS電源和空調(diào)系統(tǒng)未安裝或者未經(jīng)過調(diào)試，控制室和空調(diào)室未分開等因素會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)溫度得不到有效管控，儀器設(shè)備之間相互干擾。其次，在運(yùn)行過程中，如果空調(diào)系統(tǒng)或者儀用空壓機(jī)出現(xiàn)故障，運(yùn)行空間內(nèi)的溫度和濕度就得不到有效控制，過于干燥會(huì)導(dǎo)致靜電產(chǎn)生，過于潮濕會(huì)導(dǎo)致電路板損壞，冬天天氣寒冷時(shí)會(huì)造成設(shè)備結(jié)冰，均會(huì)影響集控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，隨著使用年限的增加，如果電氣設(shè)備上累積的灰塵得不到有效清除，也會(huì)導(dǎo)致發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)故障。因此，在集控系統(tǒng)運(yùn)行中，操作人員必須掌握相關(guān)的專業(yè)知識(shí)，不但要對應(yīng)用軟件進(jìn)行及時(shí)的更新和維護(hù)，更要對集控設(shè)備進(jìn)行定期的、全面的檢修和保養(yǎng)，及時(shí)排除存在的安全隱患，避免出現(xiàn)跳閘或者設(shè)備損壞等問題，保證發(fā)電機(jī)組集控技術(shù)運(yùn)行的安全性和可靠性。

2.2節(jié)能減排問題

火電廠能耗較高的部位主要是鍋爐和汽輪機(jī)。其中，導(dǎo)致鍋爐能耗高的原因主要有燃燒方式不合理導(dǎo)致燃燒效率降低；爐膛及煙道的漏風(fēng)降低了燃燒溫度和速率；受熱面積灰、結(jié)焦和結(jié)垢導(dǎo)致排煙熱損失增加；送風(fēng)機(jī)入口溫度過低造成鍋爐排煙溫度過低而使空氣預(yù)熱器冷端發(fā)生低溫腐蝕；使用減溫水調(diào)整汽溫降低了循環(huán)效率等。影響汽輪機(jī)能耗的主要因素有凝汽器真空、凝汽器水位、給水溫度等。這就要求技術(shù)人員合理調(diào)整風(fēng)量和煤粉比、加強(qiáng)對爐膛及煙道漏風(fēng)處的檢查與消除以及對受熱面的監(jiān)視、及時(shí)投停暖風(fēng)器、減少再熱器減溫水量、加強(qiáng)對真空系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)整和維護(hù)。同時(shí)發(fā)電機(jī)組集控技術(shù)應(yīng)在綜合考慮經(jīng)濟(jì)因素的基礎(chǔ)上，尋求降低能耗的最佳參數(shù)組合，盡量降低發(fā)電成本。除了主機(jī)系統(tǒng)之外，電廠還包括煤處理系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)用于控制排放性能，隨著設(shè)計(jì)水平的提高和控制技術(shù)的進(jìn)步，如何逐步把地理位置相近和工藝性質(zhì)相同的輔助系統(tǒng)實(shí)施集中控制，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多控，減少控制設(shè)備和技術(shù)人員的數(shù)量也是集控技術(shù)運(yùn)行面臨的一大問題。

3　發(fā)電廠集控運(yùn)行技術(shù)的管理控制模式

隨著發(fā)電廠技術(shù)的創(chuàng)新和管理模式的改革，發(fā)電機(jī)組集控技術(shù)也逐漸趨于成熟。現(xiàn)在發(fā)電機(jī)組集控技術(shù)運(yùn)行模式主要分為分級階梯控制模式、分散式控制模式和綜合控制模式三大類。

3.1分級階梯控制模式

將所有的管理目標(biāo)和管理設(shè)備按性質(zhì)進(jìn)行分層次的劃分，每一個(gè)階梯層次對應(yīng)不同的監(jiān)控和管理過程。分級階梯控制模式各層次間不存在相互影響，每一個(gè)層次單獨(dú)完成其工作任務(wù)，由此形成一個(gè)集中的控制系統(tǒng)。此外，階梯式的控制能夠?qū)⒏鱾€(gè)設(shè)備單元進(jìn)行有機(jī)融合，明確了每個(gè)結(jié)構(gòu)單元內(nèi)部的組成部分和作用，從而實(shí)現(xiàn)了整體功能。

3.2分散控制模式

這種新的分布式管理技術(shù)是將發(fā)電機(jī)組分為不同的管理模塊，哪個(gè)模塊出現(xiàn)故障就維修哪個(gè)模塊，不同控制單元之間所接受的命令不會(huì)相互干擾和影響。相對于傳統(tǒng)集中控制模式而言，分散式的控制體統(tǒng)能夠避免部分設(shè)備或者運(yùn)行過程發(fā)生問題時(shí)對整個(gè)控制系統(tǒng)的影響，因此大大減少了事故的發(fā)生率。

3.3綜合控制模式

利用先進(jìn)的通訊方式如4G技術(shù)等對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行信息化、綜合化的控制管理。通過多個(gè)信息接口和信息通道實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效傳輸，同時(shí)保證不同數(shù)據(jù)間的相互獨(dú)立性，避免相互干擾帶來的資料損失或者丟失。未來會(huì)有越來越多的新科技、新方法和新工藝應(yīng)用到發(fā)電機(jī)組的集控運(yùn)行技術(shù)中。隨著應(yīng)用程序的不斷研發(fā)和創(chuàng)新，集控模式和運(yùn)行過程必將逐步向著更加智能和完善的方向發(fā)展。

4　結(jié)論

發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)實(shí)現(xiàn)了火力發(fā)電廠發(fā)電過程的全程監(jiān)控和系統(tǒng)管理，對于減少不必要的資源浪費(fèi)，促進(jìn)發(fā)電設(shè)備的高效運(yùn)行意義重大。發(fā)電機(jī)組的集控運(yùn)行是未來發(fā)電模式的發(fā)展趨勢，在集控技術(shù)的應(yīng)用中要切實(shí)加強(qiáng)技術(shù)人員的操作管理和對運(yùn)行外環(huán)境的要素控制，提高集控運(yùn)行的安全性和可靠性，真正實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的自動(dòng)化管控。

參考文獻(xiàn)：

[1]矯佳.對發(fā)電廠發(fā)電機(jī)組集控運(yùn)行技術(shù)的初步探討[J].城市建設(shè)理論研究,2012(16).

[2]李超.淺析電廠集控運(yùn)行控制模式及應(yīng)用技術(shù)[J].科技與企業(yè),2014(08).

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.148