火电厂发电机组集控运行技术管理探求

邹维刚

（贵州粤黔电力有限责任公司贵州 盘县 553505）

火电厂发电机组集控运行技术管理探求

邹维刚

（贵州粤黔电力有限责任公司贵州 盘县 553505）

在我国经济飞速发展的背景下，无论是人们正常生活或是工业生产，对电能的需求越来越高，因此电力部门亟需提高供电的效率和电能质量。对电力企业而言，传统供电方式已无法满足现有的供电需求，对其进行技术改革势在必行，为了保证供电效率和质量，电力企业将网络技术融入到机组运行控制过程中，对机组实行集中控制，可有大幅度减少运行成本，节约电力资源，提高电力企业的生产效率。本文基于上述背景，对火电厂发电机组集控运行的技术问题进行了分析，并对集控运行技术管理进行了探讨，以期能为火电厂发电运行提供借鉴意义。

火电厂；发电机组；集控运行；技术管理

集控系统运行技术的出现，使火力发电厂的效率达到了质的飞跃，长期以来，电力是经济发展的重要基础，但近年来，随着经济快速发展，火电厂电力供应逐渐跟不上时代脚步，在这种背景下，对传统技术管理模式进行改革意义重大，而集控系统运行技术是现代科技与网络信息技术的集大成者，不仅能保证能源的供应与管理，而且能降低火电厂运行成本，提高综合效率，促进火电厂经济效益和社会效益的双赢。因此，对集控系统运行技术管理进行研究，解决技术与管理的相关问题，是火电厂发展过程中需要解决的首要问题。

1 集控系统运行概念

火电厂机组传统控制运行中，均是单独进行控制，以母管制的形式将锅炉、电、机分开控制，其自动化水平不足，难以达到高效运行的目的。而集控运行系统主要是针对火电厂生产、投运、停运的设备而进行，可对其进行优化配置，并拟定出具体的安全运行技术措施，在运行过程中，在每台机组中安排值班员、机组长、巡检员，实现对火电厂机组运行的动态监控，实现对炉、电、机的集中管理，因此集控系统运行技术通常也被成为集散控制运行技术（DCS），与传统控制技术管理模式相比，该项技术充分利用了计算机和互联网技术，通过网络平台实现信息沟通，在高端处理器的协助下对生产过程实现控制，是一种全新的集约式自动化综合控制技术，具备先进性、综合性、技术性的优势。对火电厂而言，集控运行技术不仅实现了对电力运行的集约化管理，而且将运行过程中存在的风险因素进行了合理分散，从而提高了火电厂电力运行的安全与稳定性。目前通常采用的集控运行技术包括运行情况监督技术、发电设备运行管控技术以及分散控制等多种技术，以下将进行逐项分析。

2 火电厂集控系统运行技术分析和存在的问题

2.1 分散控制

在利用现代信息技术的前提下，多数火电厂在采取集控系统技术时均采用分散控制模式实现对机组的管理，该模式最大的优势在于，在机组运行过程中若发生风险、负荷以及技术功能问题，可进行分散管理，从而避免了机组运行过程中危险事故击中发生，降低了风险程度和影响范围。

2.2 等级化控制

考虑到火电厂运行技术管理模式的等级化典型特征，因此部分火电厂在应用集控运行技术时采用等级化控制模式，该模式可将发电机组运行详细分为若干控制环节与层次，实现对机组运行的集约化管理，该模式最大的优势在于，若机组运行发生问题或故障，可以最快的速度查明具体问题部位和发生原因，从而及时采取针对性解决措施，保证机组安全、稳定运行。

2.3 通讯传输控制

与上述两种控制模式相比，通讯传输控制则是主要依靠通讯手段与技术，实现信息交流传输，从而对机组进行管控，不仅要涉及到计算机网络技术以及远程操控技术，更要涉及到火电厂对运行数据的管理与控制（如图1）。从理论上分析，通讯传统控制模式无疑是一种最为理想的集控运行技术模式，但该模式对信息技术的依赖性较强，应用成本较高，且需要统一的系统接口来保证机组的有效连接，由于目前大部分火电厂自动化水平和信息技术平台尚未完善，因此通讯传输控制模式的应用有一定的局限性。

图1 火力发电厂电气监控系统构成示意图

2.4 集控系统运行存在的问题

2.4.1 过热气温系统控制缺陷

影响火电厂机组过热气温的主要因素在于过剩空气系数、给水温度、受热面结渣、燃水比例以及火焰中心高度。由于直流炉校正煤水比所传输的信号即微过热气温，虽然过热气温控制系统理论基础容易实现，但该系统并非完美，有些结构的设计和生产过程仍存在缺陷，对过热气温系统控制质量造成不良影响。

2.4.2 主汽压力系统运行理论不足

在火电厂长期的实践工作中，直接能力平衡公式的应用日益成熟，在目前主汽压力系统中逐渐被广泛应用，但在一些协调系统中，仍然采用间接能量平衡系统，在协调退位时，主汽压力控制方法仍采用能量平衡的理论和公式，难以达到高效稳定运行的目的。

2.4.3 再热气温系统控制缺陷

再热气温系统相比于对一次气温进行控制难度有所增加，同时操作也比较繁琐，部分火电厂为了让温度控制变得易行可控，只用温水对温度进行调节，这样的做法与实际目的相悖，且在一定程度上增加了火电厂的运行成本。例如亚临界机组运行中，若每喷入1%的减温水，则有0.5g的标准发电煤被消耗。

3 提高火电厂机组集控运行技术管理水平的措施

3.1 改善集控运行技术的运行环境

火电厂外部环境对集控运行系统的效率有较大的影响，但很多火电厂在发电机组安装和调试过程中，未充分考虑到外部环境，因此，要提高机组集控水平，首先要从改善外部运行环境做起，例如对集控运行系统中的电子室、控制室以及计算机设备的电源、仪用气源等设备遵照要求进行严格控制，保证系统高效运行，具体可从以下方面做起：

（1）控制室和电子室通常共用一台空调系统，由于电子室对温湿度有严格要求，只有在合适的温湿度环境下，设备才能得以正常运行，但电子室空调系统只能控制温度，无法对湿度进行有效控制，若设备处于湿度较高的环境中运行，模件上容易凝结露水，而在湿度较低，空气干燥的环境中运行，又容易产生静电，因此，可在电子室内预先准备好空气干燥设备和加湿设备，温度以正常室温18℃为宜，相对湿度控制在38～45%，以气候因素和环境变化为依据，对温湿度进行合理控制。

（2）由于集控系统主要利用计算机进行控制，因此要考虑到信号干扰对系统运行的不良影响，若机组接地和电缆屏蔽措施不到位，将会导致系统发生误动作信号，对电力生产造成严重影响，因此需进行合理接地和电缆屏蔽工作，在系统运行区域还应限制电磁干扰设备进入，保证系统正常运行。

3.2 提高集控运行技术的管理力度

（1）由于集控运行系统有变送器、CS系统以及盘台等设备组成，任何一个元件出现故障均会导致系统功能实效，因此，需将构成系统的设备组合成统一整体进行管理。

（2）集控系统由硬件和软件两部分组成，其核心是微处理器，可通过软件组态实现各种高难度控制技术，因此，火电厂在对硬件进行定期的升级维护的同时，还需重视软件系统的完善。

（3）热机保护系统是重要的安全装置，机组一旦发生异常情况，可通过热保护系统迅速停机，避免事故进一步发展，为了最大程度减少异常发生，火电厂可对设备极限值和安全保护值进行规定，并通过实践得以论证，限值确定后，在机组运行过程中严禁操作人员随机更改数据。

4 结束语

综上，在火电厂发电机组不断增加的背下，为了适应发展需求，集控运行技术在火电厂机组控制中得到了广泛应用，对机组进行集控运行管理可有效提高运行效率，减少运行损耗，通过实现硬件和软件的整体管理，以及热机保护系统管理，可避免机组运行异常状况，使火电厂达到经济效益和社会效益双赢的目的。

[1]陈驰.火力发电厂运行中的集控系统运行技术及管理[J].大科技，2016（3）：79～80.

[2]杨刚，李霞.火电厂辅网一体化集控系统优化方案与实施[J].电工技术，2012（3）：50～51，55.

[3]王麟.火电厂集控运行技术探析[J].科学与财富，2015，7（z1）：290.

[4]王建军.火力发电机组的集控运行技术管理[J].科学与财富，2012（8）：188.

[5]陈诚.火电厂集控运行现状及有效应对策略[J].军民两用技术与产品，2014（11）：61.

TM621.6

A

1004-7344（2016）16-0031-02

2016-4-15

邹维刚（1989-），男，汉族，贵州兴仁人，助理工程师，本科，主要从事工作和研究方向为火电厂发电运行和集控运行方面。