發電廠發電機組集控運行技術探析

曾志鵬（大唐集團華銀電力股份有限公司耒陽分公司,湖南　耒陽　421800）

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發電廠發電機組集控運行技術探析

曾志鵬
（大唐集團華銀電力股份有限公司耒陽分公司,湖南耒陽421800）

摘 要：隨著發電模式和技術的創新發展，發電廠原有的機、爐、電分離的發電技術已經不能滿足現在發電廠節約能源、減少浪費的發展需求。發電機組集控運行技術在很大程度上解決了這個問題。本文就發電廠發電機組集控技術的應用進行了闡述，并且對集控運行過程可能出現的問題和解決對策進行了詳細分析。

關鍵詞：發電廠;集控;機組運行;模式

0　引言

在國民生產和生活中，電能是能源供應的主要方式，火力發電在發電市場中占據著主要份額。隨著全球能源緊缺，如何有效提高發電效率，減少不必要的浪費，對促進發電廠的可持續發展意義重大。發電機組的集控運行技術將機、爐、電進行統一的管理和控制，很大程度上減少了能源消耗和浪費，有利于降低發電機組的運行成本，提高發電廠在新一輪電力改革中的競爭力。

1　發電廠集控運行技術概述

現在的大中型火電廠（單機容量為300-1000MW）都采用單元制機組，即每臺發電機配備相應的汽輪機和鍋爐。發電機組集控技術（DCS）的概念是相對于單獨控制技術而言的，即將機、爐、電進行統一的調配和管理，作為有機的系統單元，它能夠有效保證每個機組之間的相對獨立。為保證系統的平穩運行，電力的持續供應也是必不可少的條件之一[1]。此外，隨著計算機技術和網絡通訊的發展，發電組集控技術的運行逐漸趨于智能和遠程控制。發電組集控技術不但可以保證管理單元的正常運行，而且可以監控系統運行的狀態，收集并且整理運行數據，避免安全隱患[2]。在出現問題時，要及時排除，為生產、運行、維修等所有環節提供助力、進行協調。

2　在集控系統運行過程中出現的問題

雖然發電機組集控運行技術具有先進性、智能化的特點，但是在應用過程中仍然會出現一些問題，并且一旦出現故障就會造成巨大損失。因此對于較為脆弱的管理環節和容易出現問題的設備，一定要強化技術管理。

2.1安全生產問題

首先，在系統的安裝過程中，有些企業為了縮短工期，往往忽視了對系統的檢查和調試，造成嚴重損失。例如：電纜屏蔽裝置沒有良好安裝、接地系統不夠全面，電纜孔未進行封堵等都會造成命令信號發射錯誤或者發電設備模塊損壞；UPS電源和空調系統未安裝或者未經過調試，控制室和空調室未分開等因素會導致室內溫度得不到有效管控，儀器設備之間相互干擾。其次，在運行過程中，如果空調系統或者儀用空壓機出現故障，運行空間內的溫度和濕度就得不到有效控制，過于干燥會導致靜電產生，過于潮濕會導致電路板損壞，冬天天氣寒冷時會造成設備結冰，均會影響集控系統的正常運行。此外，隨著使用年限的增加，如果電氣設備上累積的灰塵得不到有效清除，也會導致發電系統出現故障。因此，在集控系統運行中，操作人員必須掌握相關的專業知識，不但要對應用軟件進行及時的更新和維護，更要對集控設備進行定期的、全面的檢修和保養，及時排除存在的安全隱患，避免出現跳閘或者設備損壞等問題，保證發電機組集控技術運行的安全性和可靠性。

2.2節能減排問題

火電廠能耗較高的部位主要是鍋爐和汽輪機。其中，導致鍋爐能耗高的原因主要有燃燒方式不合理導致燃燒效率降低；爐膛及煙道的漏風降低了燃燒溫度和速率；受熱面積灰、結焦和結垢導致排煙熱損失增加；送風機入口溫度過低造成鍋爐排煙溫度過低而使空氣預熱器冷端發生低溫腐蝕；使用減溫水調整汽溫降低了循環效率等。影響汽輪機能耗的主要因素有凝汽器真空、凝汽器水位、給水溫度等。這就要求技術人員合理調整風量和煤粉比、加強對爐膛及煙道漏風處的檢查與消除以及對受熱面的監視、及時投停暖風器、減少再熱器減溫水量、加強對真空系統的運行調整和維護。同時發電機組集控技術應在綜合考慮經濟因素的基礎上，尋求降低能耗的最佳參數組合，盡量降低發電成本。除了主機系統之外，電廠還包括煤處理系統、水處理系統、灰渣處理系統、燃油系統等輔助系統用于控制排放性能，隨著設計水平的提高和控制技術的進步，如何逐步把地理位置相近和工藝性質相同的輔助系統實施集中控制，實現一機多控，減少控制設備和技術人員的數量也是集控技術運行面臨的一大問題。

3　發電廠集控運行技術的管理控制模式

隨著發電廠技術的創新和管理模式的改革，發電機組集控技術也逐漸趨于成熟。現在發電機組集控技術運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

將所有的管理目標和管理設備按性質進行分層次的劃分，每一個階梯層次對應不同的監控和管理過程。分級階梯控制模式各層次間不存在相互影響，每一個層次單獨完成其工作任務，由此形成一個集中的控制系統。此外，階梯式的控制能夠將各個設備單元進行有機融合，明確了每個結構單元內部的組成部分和作用，從而實現了整體功能。

3.2分散控制模式

這種新的分布式管理技術是將發電機組分為不同的管理模塊，哪個模塊出現故障就維修哪個模塊，不同控制單元之間所接受的命令不會相互干擾和影響。相對于傳統集中控制模式而言，分散式的控制體統能夠避免部分設備或者運行過程發生問題時對整個控制系統的影響，因此大大減少了事故的發生率。

3.3綜合控制模式

利用先進的通訊方式如4G技術等對發電機組進行信息化、綜合化的控制管理。通過多個信息接口和信息通道實現數據的有效傳輸，同時保證不同數據間的相互獨立性，避免相互干擾帶來的資料損失或者丟失。未來會有越來越多的新科技、新方法和新工藝應用到發電機組的集控運行技術中。隨著應用程序的不斷研發和創新，集控模式和運行過程必將逐步向著更加智能和完善的方向發展。

4　結論

發電機組集控運行技術實現了火力發電廠發電過程的全程監控和系統管理，對于減少不必要的資源浪費，促進發電設備的高效運行意義重大。發電機組的集控運行是未來發電模式的發展趨勢，在集控技術的應用中要切實加強技術人員的操作管理和對運行外環境的要素控制，提高集控運行的安全性和可靠性，真正實現電網的自動化管控。

參考文獻：

[1]矯佳.對發電廠發電機組集控運行技術的初步探討[J].城市建設理論研究,2012(16).

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

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