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[摘 要]随着国民经济和社会飞速发展对电力需求量的日益提高,电力的作用日趋重要。传统的火力发电由于管理过于粗放型,已经远远不能适应新形势的需要,如何在确保发电厂安全运行的前提下提升火力发电厂的运行效率成为新形势下的一大课题。集控运行技术的出现解决了这一课题。本文通过对集控运行及集控运行核心技术的介绍,对集控技术运行中存在的诸多问题的分析,提出了新形势下火力发电厂如何运用集控技术,确保生产安全高效运行的有效对策。
[关键词]火力发电厂 发电机组 集控运行技术
中图分类号:U225 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)37-0254-01
引言:计算机网络技术的飞速发展和集成电路、微处理器的问世,为集散控制系统(DCS)的出现奠定了基础。这一技术的问世,对火力发电行业具有划时代的意义。
一、火力发电厂集控系统运行基本情况介绍
以往,火力发电厂使用比较传统落后的控制技术,集控系统问世后,火力发电厂开始采取这项新的控制技术,对发电机、锅炉以及汽轮机等统一进行控制,不同机组间分离进行控制,取得了较好的成功。从火力发电厂的开工、试运、投运以及停运设备的过程中,集控运行系统根据指定的命令对设备进行检测,并根据已制定的安全控制方案自动调整。[1]这就要求火力发电企业配备一名专业值班负责人,对不同机组统一进行调度,每个机组再按要求配备四个工作人员,各司其职对机组运行情况进行24小时监督和控制。这是因为火力发电厂的设备具有很高的自动化水平,值班人员必须全天候监控,才能确保集控系统正常运行。
那么,火力发电厂为什么选取集控系统进行过程控制呢?这是因为集控系统具有先进的核心技术,这使得集控系统自身具备了火力发电厂所需的优势特点。集散控制系统(DCS)具有较高的数字化、自动化和集成化程度,它的核心技术在于对火力发电厂的管控技术。它通过计算机技术与网络技术的有机结合,能够控制不同设备协同作业,一旦机组出现问题,能够进行人工干预。对于大规模的生产线,它还可以采用4C控制技术采集相关数据信息,并对数据信息进行分析,从而为机组高效运转和预防事故发生提供有价值参考。
二、火力发电厂集控运行存在的问题分析
火力发电厂在集控运行过程中存在着一系列的问题,这些问题集中体现在以下几个方面:
一是由于能量平衡公式的应用不当造成主汽压力存在问题。在集控系统中的主汽压力系统中,通常采取能量平衡公式进行数据测算,这一公式已经过科研人员的反复实验和论证得到了完善,并由于能量平衡公式具有较强的稳定性而被广泛应用于火力发电中。但是,仍有一些工作人员在实践中采用间接能量平衡公式进行系统控制,这就造成了进入炉体的炉煤量的控制不准,从而使得主汽压力出现问题。
二是热汽温的精确调节困难,造成过热汽温系统出现问题。从事火力发电的操作人员和技术人员都清楚,炉膛火焰的中心高度、燃水比例、给水温度等因素都会对机组过热汽温造成影响,而过热汽温调节就是通过初期进行风、水、煤的比例调节,再利用一二级减温水进行再调节的过程,经过多年的实践和发展,这一系统的减温措施已经比较成熟和稳定。但是由于各种因素的影响,对热汽温的精准调节比较困难,在实践中常常会造成过热汽温系统出现问题。
三是再热汽温控制系统的调节难度大,时常出现再热汽温系统存在问题。由于再热汽温调节难度大于一次汽温控制,故而再热汽温控制过程也更加复杂。这也是很多中小型火力发电厂采用减温水进行温度控制方法的原因所在。这一再热汽温控制方法表面看能够节约火力发电厂的运行成本,但实际上它使火力发电厂的经济运行能力大大降低了。
三、现代火力发电厂集控运行技术主要控制模式分析
随着当前能源资源的日益匮乏和经济社会发展对电力的巨大需求,传统的火力发电厂的发电机组控制系统已经远远不能满足当今需求,这就为集控运行技术在活力发电企业的应用带来了机会。那么,现代火力发电集控运行技术采取何种控制模式呢?目前,通常采取分级控制模式、分散控制模式和综合控制模式。
分级控制模式是阶梯型分层结构的,该控制模式是将整个系统的全部监控以及相关的控制过程划分成不同的层次来进行的,各级完成各级的工作,各司其职。[2]分散控制模式通过分析论证传统集中控制弊端分析的基础上,为了规避传统控制模式事故发生比较集中的弊端,对发电机组采取分层控制的办法,从而一方面降低控制难度,另一方面分散事故。综合控制模式则是通过对通讯措施和通讯系统的有效利用,实现多系统接口控制,由于该系统是对先进的高速数据系统的应用,所以能够达到协调控制的效果。
四、火力发电机组集控系统高效运行的有效对策分析
一是使火力发电机组集控系统运行的外部环境满足技术规范要求。集控系统运行过程中对外部环境有一些要求,例如:防止信号的干扰是集控系统稳定运行的关键,因此,务必注意选用屏蔽性能优良的控制电缆或者为集控系统配备必要的接地装置,以此来降低外界信号对集控系统的干扰。此外,集控系统的总控室对室内环境要求也比较苛刻,温度和湿度都符合要求才能确保各个设备性能的稳定性。因此,既要防止集控系统总控制室的湿度过大,又要防止因过于干燥产生静电,对集控系统的元器件损坏。同时,集控系统的稳定运行还需要有效的防范措施,总控制室要有严格的门禁制度,无关人员不得入内,防止对集控系统造成破坏。
二是强化对集控系统的技术管理。火力发电厂的集控设备维护人员要注重日常对集控系统软硬件的维护和优化,确保系统正常运行。同时,要将集控系统所有设备视作一个整体,进行系统的管理和控制,从而确保设备的可靠性。此外,机组大连锁保护系统对于保护机组正常运行具有重要作用,对于降低事故发生起着十分关键的作用,因此,要注意对这一系统的日常维护。
结束语:科技日新月异的发展,使得越来越多的火力发电厂采用集控系统,这也为集控技术的推广赢得了良好机遇。但是,集控技术作为一项现代化的技术,在实践应用过程中还存在着一定的问题和不足,这也要求电力行业研究人员继续潜心研究,进一步完善系统。也要求采用这一系统的专业人士分析研究,牢牢掌握系统运行技术,全面把握系统运行需要注意的问题,努力确保集控系统为火力发电厂安全、稳定运营提供更多有力支持。
参考文献
[1] 刘洪臣.浅析火力发电厂集控运行技术.山东工业技术.2014年第22期:226.
[2] 王斌.火力发电厂发电机组集控运行技术探析.科技天地:56.
作者简介
陈鑫,(1986.12-),男,唐山人,学士,河北大唐国际唐山热电有限责任公司助理工程师,主要研究方向:300MW火力发电机组的优化运行或节能減排。
[关键词]火力发电厂 发电机组 集控运行技术
中图分类号:U225 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)37-0254-01
引言:计算机网络技术的飞速发展和集成电路、微处理器的问世,为集散控制系统(DCS)的出现奠定了基础。这一技术的问世,对火力发电行业具有划时代的意义。
一、火力发电厂集控系统运行基本情况介绍
以往,火力发电厂使用比较传统落后的控制技术,集控系统问世后,火力发电厂开始采取这项新的控制技术,对发电机、锅炉以及汽轮机等统一进行控制,不同机组间分离进行控制,取得了较好的成功。从火力发电厂的开工、试运、投运以及停运设备的过程中,集控运行系统根据指定的命令对设备进行检测,并根据已制定的安全控制方案自动调整。[1]这就要求火力发电企业配备一名专业值班负责人,对不同机组统一进行调度,每个机组再按要求配备四个工作人员,各司其职对机组运行情况进行24小时监督和控制。这是因为火力发电厂的设备具有很高的自动化水平,值班人员必须全天候监控,才能确保集控系统正常运行。
那么,火力发电厂为什么选取集控系统进行过程控制呢?这是因为集控系统具有先进的核心技术,这使得集控系统自身具备了火力发电厂所需的优势特点。集散控制系统(DCS)具有较高的数字化、自动化和集成化程度,它的核心技术在于对火力发电厂的管控技术。它通过计算机技术与网络技术的有机结合,能够控制不同设备协同作业,一旦机组出现问题,能够进行人工干预。对于大规模的生产线,它还可以采用4C控制技术采集相关数据信息,并对数据信息进行分析,从而为机组高效运转和预防事故发生提供有价值参考。
二、火力发电厂集控运行存在的问题分析
火力发电厂在集控运行过程中存在着一系列的问题,这些问题集中体现在以下几个方面:
一是由于能量平衡公式的应用不当造成主汽压力存在问题。在集控系统中的主汽压力系统中,通常采取能量平衡公式进行数据测算,这一公式已经过科研人员的反复实验和论证得到了完善,并由于能量平衡公式具有较强的稳定性而被广泛应用于火力发电中。但是,仍有一些工作人员在实践中采用间接能量平衡公式进行系统控制,这就造成了进入炉体的炉煤量的控制不准,从而使得主汽压力出现问题。
二是热汽温的精确调节困难,造成过热汽温系统出现问题。从事火力发电的操作人员和技术人员都清楚,炉膛火焰的中心高度、燃水比例、给水温度等因素都会对机组过热汽温造成影响,而过热汽温调节就是通过初期进行风、水、煤的比例调节,再利用一二级减温水进行再调节的过程,经过多年的实践和发展,这一系统的减温措施已经比较成熟和稳定。但是由于各种因素的影响,对热汽温的精准调节比较困难,在实践中常常会造成过热汽温系统出现问题。
三是再热汽温控制系统的调节难度大,时常出现再热汽温系统存在问题。由于再热汽温调节难度大于一次汽温控制,故而再热汽温控制过程也更加复杂。这也是很多中小型火力发电厂采用减温水进行温度控制方法的原因所在。这一再热汽温控制方法表面看能够节约火力发电厂的运行成本,但实际上它使火力发电厂的经济运行能力大大降低了。
三、现代火力发电厂集控运行技术主要控制模式分析
随着当前能源资源的日益匮乏和经济社会发展对电力的巨大需求,传统的火力发电厂的发电机组控制系统已经远远不能满足当今需求,这就为集控运行技术在活力发电企业的应用带来了机会。那么,现代火力发电集控运行技术采取何种控制模式呢?目前,通常采取分级控制模式、分散控制模式和综合控制模式。
分级控制模式是阶梯型分层结构的,该控制模式是将整个系统的全部监控以及相关的控制过程划分成不同的层次来进行的,各级完成各级的工作,各司其职。[2]分散控制模式通过分析论证传统集中控制弊端分析的基础上,为了规避传统控制模式事故发生比较集中的弊端,对发电机组采取分层控制的办法,从而一方面降低控制难度,另一方面分散事故。综合控制模式则是通过对通讯措施和通讯系统的有效利用,实现多系统接口控制,由于该系统是对先进的高速数据系统的应用,所以能够达到协调控制的效果。
四、火力发电机组集控系统高效运行的有效对策分析
一是使火力发电机组集控系统运行的外部环境满足技术规范要求。集控系统运行过程中对外部环境有一些要求,例如:防止信号的干扰是集控系统稳定运行的关键,因此,务必注意选用屏蔽性能优良的控制电缆或者为集控系统配备必要的接地装置,以此来降低外界信号对集控系统的干扰。此外,集控系统的总控室对室内环境要求也比较苛刻,温度和湿度都符合要求才能确保各个设备性能的稳定性。因此,既要防止集控系统总控制室的湿度过大,又要防止因过于干燥产生静电,对集控系统的元器件损坏。同时,集控系统的稳定运行还需要有效的防范措施,总控制室要有严格的门禁制度,无关人员不得入内,防止对集控系统造成破坏。
二是强化对集控系统的技术管理。火力发电厂的集控设备维护人员要注重日常对集控系统软硬件的维护和优化,确保系统正常运行。同时,要将集控系统所有设备视作一个整体,进行系统的管理和控制,从而确保设备的可靠性。此外,机组大连锁保护系统对于保护机组正常运行具有重要作用,对于降低事故发生起着十分关键的作用,因此,要注意对这一系统的日常维护。
结束语:科技日新月异的发展,使得越来越多的火力发电厂采用集控系统,这也为集控技术的推广赢得了良好机遇。但是,集控技术作为一项现代化的技术,在实践应用过程中还存在着一定的问题和不足,这也要求电力行业研究人员继续潜心研究,进一步完善系统。也要求采用这一系统的专业人士分析研究,牢牢掌握系统运行技术,全面把握系统运行需要注意的问题,努力确保集控系统为火力发电厂安全、稳定运营提供更多有力支持。
参考文献
[1] 刘洪臣.浅析火力发电厂集控运行技术.山东工业技术.2014年第22期:226.
[2] 王斌.火力发电厂发电机组集控运行技术探析.科技天地:56.
作者简介
陈鑫,(1986.12-),男,唐山人,学士,河北大唐国际唐山热电有限责任公司助理工程师,主要研究方向:300MW火力发电机组的优化运行或节能減排。