火力發電機組集控運行現狀及技術研究

高全帥

（中電神頭發電有限責任公司，山西 朔州 036000）

隨著電廠生產安全與穩定技術要求的不斷提升，電力行業的火力發電機組也要不斷創新其應用技術。集控運行技術可以實現管理與模式的智能化與信息化，對火力發電機組的運行效率和安全性具有積極意義。因此，優化火力發電機組的集控運行技術是提升電廠運行效果的關鍵。

1 火力發電機組集控運行技術的現狀分析

火力發電機組集控技術可以實現信息技術、計算機網絡技術和通訊技術于一體，真正實現電廠的安全和穩定，也是對傳統電廠集中管理模式的創新技術。火力發電機組集控技術具有很高的自動化水平，能夠將生產運行技術和管控技術相融合，具有很高的智能化水平。

1.1 集控運行技術對火力發電機的控制方式

火力發電機組集控運行的理念產生于火力發電機的集中化管理，對發電機組從經濟資源、能源損耗、生產運行安全等角度進行綜合分析和調整，最終實現對發電機運行成本、穩定性和環保性的綜合提升。現行集控運行技術對火力發電機的集控內容主要體現在主汽壓力系統、過熱氣溫系統、再熱氣溫系統等方面，但是集控技術和效果方面仍存在很多問題，例如仍然以人工控制為中心，而且缺乏一定數據的實時監控。

1.2 火力發電機組集控運行的特性分析

火力發電機組集控運行方式具有穩定性、全面性和綜合性的特點，主要體現在：首先，綜合性指的是集控運行技術以控制平臺為媒介，對鍋爐、汽輪機等組件的信息進行收集和監控，然后利用計算機對其進行集中化控制和管理。全面性是針對集成系統平臺的構建來進行，在這個平臺上，通過對數據平臺進行監測和反饋，基本可以實現對能源損耗效率、能源轉化效率等進行全面控制。穩定性針對的是集成化系統的構建，與傳統發電機組相比，相關工作人員收集數據并且處理數據，這樣有助于減少發電機組事故的發生概率，提升發電機組的信息利用效率，降低事故發生的風險。

1.3 火力發電機組集控運行技術的弊端分析

火力發電機組集控技術的智能化水平雖然有所提升，但是其在數據反饋、自動化控制等方面還存在提升的空間。首先，火力發電機組的集控技術對主汽壓力系統的數據存在監控不到位的現象，而且對壓力數值超標和不足的數值監測等方面也缺乏調整，這樣就造成集控運行技術的整體應用價值體現不出來。其次，集控運行技術的過熱氣溫系統的控制方式還以人工或者半自動化為主，自動化程度不高。第三，再熱氣溫系統的集控運行技術方面，存在延遲大、參數統計速率慢等沒有實現相對優化的問題，這樣會對火力發電機組的安全性與可控性都產生一定的負面影響。

2 火力發電機組集控運行核心技術與運行條件分析

火力發電機組集控運行技術是對電廠集控管理現狀的綜合優化升級，實現了計算機技術、電子信息技術、數據分析技術等的結合。

2.1 集控系統核心技術

集控系統運行技術又被稱為DCS技術，該技術因為具有先進性、集約性、綜合性等特點，從而在電力行業得到廣泛的應用。電力集控系統運行技術具有各種不同的電子信息技術，核心是生產運行控制與管理技術，而且不同的技術具有不同的網絡與模式。這些技術的目的是提升管理水平和運行效率，其中比較常見的運行技術是4C技術。4C技術應用到火力發電機組集控核心技術的整個控制與管理過程，在管理環節主要被應用到數據分析與統計層面，而且通過對數據進行分析，可以幫助發電機組實現運營調度的優化。此外，4C技術還可以被應用到設備的使用與監督層面。4C技術在控制層面主要被應用于實現計算機系統與遠程技術的結合，從而極大程度上實現了電廠運行控制自動化。

2.2 集控技術運行條件

電力行業事故殺傷力和破壞性大，因此需要保證集控技術的運行條件，這樣可以極大程度上降低運行風險。集控技術運行的首要條件就是集控發電系統的外部環境，包括全面的布局裝置、復雜的裝置系統等，盡量減少外部環境的干擾程度，使得火力發電機系統能夠高效發揮作用。第二點則是集控技術電子裝置的電源供應與切換裝置要符合要求，避免整個系統出現用電隱患和短路現象。

3 集散系統控制技術模式的構建及其應用

3.1 電力發電機組主控模式的構建

火力發電機組的運行系統主要包括管理技術與控制技術，這些技術都需要遵循一定的技術模式。火力發電機組的集散控制技術與傳統集中控制技術的不同之處主要體現在技術應用模式上面，前者主要使用的是分散模式、分層控制模式與通訊綜合控制模式等。

分層控制技術主要是指在部門內按照技術等級對部門職能進行劃分，然后對管理和控制技術按照階梯狀的形式進行管控，并且實行等級責任制度。集控通訊綜合控制模式主要是指將計算機技術作為核心管控技術并且能夠對數據進行采集和分析，以及對綜合管控工作提供數據參考。這種技術可以實現多接口和多系統的運作，既可以保證系統穩定的運行，也可以保證整個系統高效率的運行。

3.2 電廠集控系統應用的3點建議

火力發電組在對傳統集中管理的基礎上進行創新，提出了電力發電系統的集散控制模式。在對火力發電機組集控技術進行模式構建與應用的基礎上，需要注意以下幾個方面的內容。

3.2.1 集控系統中主汽壓力系統的應用

電廠主汽壓力系統的主要作用就是在電廠發電運行過程中對空氣進行處理，重點處理其中的粉塵煤用量。集控系統中主汽壓力系統對于發電廠的生產環境的優化具有重要作用，可以為電力系統的安全穩定創設一個重要的環境。主汽系統中的壓力系統的重要性不言而喻，因此在使用過程中要特別注意性能的維護，這樣才可以保證其長久安全穩定的發揮作用。

3.2.2 集控系統中過熱汽溫系統的應用

集控系統中的過熱氣溫系統主要應用到火力發電機運行過程中水煤比的控制。該系統的運行趨于精細化，可以用于煤水比的粗調、細調和微調，這種調節管理模式有助于保證集控系統中的水溫保持一定比例，能夠簡化火力發電中的機械處理環節。火力發電機組在進行調節時要注重對系統進行維護，這樣才可以保證整個系統的水煤比始終在一定范圍內變化，有助于保證過熱氣溫系統正常的發揮作用。

3.2.3 集控裝置中再熱汽溫系統的應用

集控裝置中的再熱氣溫系統存在的主要目的是進行煙風擋板的調節以及煙氣再循環的檢修，并且還要定期維護保護該裝置中燃燒器裝置的正常使用性能。在對集控裝置中的再熱氣溫系統進行維護時，要盡可能發揮其中分散化控制模式與等級控制模式的效用，這樣才可以盡可能保證對各系統的優化管理與控制。

4 結語

目前，在我國電力行業中，火力發電機組的集控技術已經得到廣泛應用，隨著技術的不斷提升，作為集中化管理的升級技術的集控運行技術也隨之得到提升，有效保證了電廠生產運營的效率和安全性。火力發電機組的集控技術的優勢不斷被挖掘出來，因此不斷加強研發和完善該項技術是當務之急，這就要求相關研發人員要不斷提升自身的專業水平，保證集控技術人員的專業作用得到有效發揮，加快提升電廠的自動化和專業化水平。電力資源在我國國民經濟中占據十分重要的地位，火力發電機組的集控技術因為具有自我約束和自我控制而減少發電成本的支出，因而得到廣泛的使用。但是火力發電機組集控技術在我國的運行過程中還存在很多的問題，在今后發展過程中還需要對集控技術進行改善和控制。

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