火電廠600MW機組集控運行現狀及改善對策

摘要：伴隨當今社會經濟的持續發展及技術水平的不斷更新，我國電力工業步入了飛速發展的快車道，其有效支撐和促進了我國國民經濟的深入發展。文章以火電廠600MW機組為例，通過對其集控運行相關概念及核心技術進行敘述，分析了火電廠600MW機組集控運行技術的相關控制模式，對火電廠600MW機組集控運行的現狀進行了分析。

關鍵詞：火電廠；600MW機組；集控運行；電力工業；核心技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM62 文章編號：1009-2374（2016）23-0134-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.23.066

1 火電廠600MW機組集控運行概念及核心技術

1.1 概念分析

火電廠600MW機組集控與單專業控制相比存在諸多不同，針對傳統形式的火電廠來講，其主要采用的是一種母管制，此系統主要作用為將爐電機進行分開。與此同時，目前較多大中型火電廠，均采用的是集中控制技術，其在具體構成上主要包括有一個鍋爐、一臺發電機及一個單元制機組，通過對爐電機實施集中化的管理操作，并且操作上，在分散控制系統當中便可完成，至此便可達到對其開展相應集控運行的目的。火電廠600MV機組集控運行技術主要是在火電廠的停運、投運及生產當中得以運用的一種技術形式，且利用其具體的布局構成，提出與之對應的安全措施，其在實際運行當中，往往在自動化程度方面比較高。

1.2 核心技術分析

就火電廠600MV機組集控運行而言，其主要采用的是一種新型的綜合控制系統，即為DCS系統。主要作用及應用目的在于實現大中型工業生產運行自動化，此系統相比于火電廠傳統技術，其所具有的集控運行技術不但將現代化工業生產當中的自動化、數字化及集成化通過一定技術應用得以實現，且在實際火電廠運行當中，更為重要的便是全面提高火電廠生產工作當中相應自動化水平，在具體應用過程中，通過運用4G技術，利用自動化，在實時監控方面得以實現，其在技術應用的最終目的在于完善及提升火電廠生產工作的實際效率，另外還可以在集控運行生產當中，優化指導信息操作及調度，與此同時還是一種對生產事故給予有效預防的技術

形式。

2 技術控制模式分析

2.1 分散式控制運行模式

一些火電廠由于較為長久的建造時間，其在建設之初所采用的發電機組也具有較久的使用年限，而針對此種情況下的發電機組，如若在生產當中采用集中式控制系統，如若系統出現相應故障狀況，則會造成問題或事故頻發，均會降低整個火電廠的工作效率。基于此狀況，在火電廠實際生產當中，運用分散式控制系統，可針對發電機組開展分層管理操作，此模式不僅可實現控制力的有效增強，還可達到抑制事故發生的目的。

2.2 分級式控制模式

為了能夠更好地控制系統，依據火電廠機組實際狀況，將整個控制系統進行層次不同的劃分工作，各個層次之間均有指派管理部門，對其分層實施管理操作，而對于各層次相應管理部門而言，則彼此之間處于獨立狀態，并且存在緊密聯系，從而達到對整個控制系統實施有效控制的目的。

2.3 綜合控制模式

伴隨當今信息技術的深入發展，促使通信系統在整個火電廠生產工作當中得到廣泛性應用，當通信系統融入集控系統之后，則整個系統構成便會更加綜合化，不僅在數據的高效傳輸方面能夠得以實現，還可達到協調控制系統動作的目的，最終促使火電廠600MW機組在運行效率方面的顯著提升。

3 現狀及問題分析

當前火電廠為促使600MW機組在具體的工作效率方面的顯著提升，較多均運用集控運行方式，實現控制單元機組的目的。然而采用此種方式在實際運行當中，較多問題開始顯露出來，而這些問題在以下方面予以表現：

3.1 過熱汽溫系統存在問題

當火電廠的集控運行時，其系統常常出現過熱汽溫控制系統不準確的現象（過熱汽溫控制系統即對火電廠當中的鍋爐煤炭與水的比例進行調節，過熱汽溫控制系統在調節比例的同時，會輔助使用一級或二級、三級減溫水來調節比例）。另外，過熱汽溫系統在控制過程中，火電廠在生產時其所運行的給水溫度、燃燒用的過量空氣、燃水比例等都會導致過熱汽溫系統受到影響或干擾。根據這一狀況，火電廠集控運行技術的改進需將以上所帶來的干擾現象納入完善范圍中，并對火電廠集控運行過程中的內部環境進行科學規劃，從而合理設置火電廠集控運行的各項系統。

3.2 再熱汽溫系統存在問題

再熱汽溫系統與過熱汽溫系統的控制相比具有明顯的控制難度，相應的，火電廠集控運行技術對火電廠內部進行再熱汽溫控制會變得十分復雜。從一般的運行技術來說，火電廠集控運行技術在運行過程中，為了控制成本，許多火電廠會在再熱汽溫系統運行過程中使用溫水來控制溫度，這樣的工作方式雖然能夠將火電廠的集控運行系統溫度進行控制，還能夠降低施工成本，但是對于火電廠集控運行的實際工作環節中，反而會帶來更多的成本負擔。當使用溫水來控制溫度時，對于亞臨界機組而言，使用的溫水大約是2%再熱蒸汽量，會降低機組效率和電廠運行的經濟，根據這一狀況，火電廠就必須要減少這種方法的使用，采用煙溫擋板、燃燒調整等合理的方式來控制溫度，使火電廠的經濟效益具有長期保障。

3.3 主汽壓力系統存在問題

火電廠集控運行技術在運行過程中，主汽壓力系統控制常常出現技術問題。隨著主汽壓控制技術的完善與創新，將許多技術問題進行了針對性的運用，至今已有新的平衡公式運用于這項系統當中，也取得了十分可觀的成果。但是這項技術無法估算出主汽壓力系統的能量數值，對主汽壓力系統的控制準確度有一定的影響。為了提高主汽壓力系統控制的精準度，火電廠需對爐膛當中的煤粉用量進行精確控制。現在普遍采用的是直接能量平衡協調控制方式來克服鍋爐燃燒的大慣性、慢過程，和汽輪機調閥動作的快過程，使機、爐密切配合，共同適應電網負荷變化需要，保證機組安全穩定運行。基本出發點是鍋爐燃燒率控制調節機構和汽輪機進汽調節閥控制同時并行動作，共同調節機組功率和主汽壓力，使汽輪機需要的能量和鍋爐輸入的能量隨時保持平衡。

4 問題改善對策分析

4.1 需對火電廠集控運行相應發展趨勢予以適應

（1）當前伴隨多種先進技術的成功研發，一些與火電工業相關的技術，被廣泛應用于火電廠生產當中，先進技術的持續運用對于集控運行的可靠性給予了很大程度的保障，還保障了火電廠在監控系統方面的可靠性。此外，對于監控信號而言，企業發生了實質性轉變，開始邁向集中化、易操作化及人性化方向，此趨勢不僅便于更好地開展集中控制，還可實現值班人員及監控人員在具體的工作量方面的有效減少，促使一次設備在相應安全性及穩定性方面的最大限度的提升，另外，還可實現停運檢修次數的有效減少；（2）對火電廠集控運行當中的重點問題給予足夠重視。目前，我國較多數火電廠在具體的裝機容量方面，均得到較大幅度的提升，然而在一些機構設備等方面運行而言，則仍然采用的是傳統方法來開展工作，至此便會造成數據共享性差及工作界面空白等缺陷的發生。通過對重點問題予以重視及解決，方可更好地落實火電廠600MW機組集控的正常、高效運行。

4.2 對集控系統相應環境條件給予改善

對于集控運行系統外部環境而言，其主要包括有不間斷電源和儀用氣源、計算機控制系統接地及電子室與控制室的環境要求等，而火電廠600MW機組集控系統能夠安全穩定的運行，則此設備實際運行狀況及能否安全運行對其具有直接性影響。在對機組進行調試及安裝時，由于相應安裝工期等因素的影響，此設備則存在被忽視的狀況，另外，在改善環境條件方面，還需要對如下問題予以注重：（1）由于能夠供給控制室及電子室使用的只有一套空調系統，而對于電子室所安裝的空調而言，其往往只調溫不調濕，而當遇到具有較大濕度的季節時，在具體的模件上，則易出現結露，而若為氣候干燥季節，則會出現靜電狀況；（2）如若集控系統無良好的接地系統及合理化的電纜屏蔽，則易出現干擾，造成系統出現誤發信號狀況；（3）還需檢查UPS電源在具體的切換時間及供電方式在相關要求上是否滿足；（4）一些氣動執行機構，則存在氣源管在外邊暴露狀況，如若遇到氣候比較寒冷狀況，則易出現結冰，造成系統執行機構出現誤動及拒動等狀況。相關工作人員需要在集控系統實際運行當中，對上述所提到的問題予以足夠重視，真正做到未雨綢繆以及防患于未然的目的，防止一些小故障造成火電廠在正常運轉方面中斷的狀況。

4.3 集控系統運行技術

對于控制系統而言，其在具體構成上主要由執行機構、硬件、DCS系統、電纜及變送器等組成，由于集控系統在具體構成方面比較復雜，如若在實際運行當中出現一點故障，則會造成整個控制系統出現故障或部分功能難以持續正常運行，因此，在集控系統實際運行當中，需要將系統各個構成部分當作一個統一協調的整體，以此確保整個集控系統安全高效地運行。由于集控系統由兩方面構成，即軟件系統和硬件系統，而其中的核心部件則為微處理器。對于集控系統相應運行而言，則需要軟件和硬件在同時作用框架下，方可實現其自身價值和作用。對于集控系統軟件而言，其能夠完成各種復雜的控制，因此在開展日常維護工作當中，需同時開展系統硬件及軟件的同時維護工作。在整個集控系統當中，其中的熱機保護系統是對機組運行安全及操作人員安全提供保障的裝置，當前，在火電廠內所運行的各種設備，均有輔機保護及主機保護相應定值，而此保護定值則不可隨意更改，另外也不可將其擅自退出及取消，如若切實需要將其暫停，則需完成批準程序，方可退出保護。

5 結語

伴隨當今經濟技術的持續發展及人們生活水平的顯著提升，社會對電量的需求日益增大，因此火電廠應依據自身狀況，嚴格控制及管理600MW機組集控運行，且對其質量及運行效率予以關注，最終促使火電廠的可持續發展。

作者簡介：肖煒（1975-），男，山東寧陽人，華電集團蕪湖發電有限公司發電部值長，研究方向：發電廠及電力系統自動化。

（責任編輯：小 燕）