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中国电气工程学报【2020年第11期】

  • ID:275016
  • 浏览:345
  • 学科:文化科学
  • 更新时间:2021-06-10 09:09:07
  • 期刊: 中国电气工程学报
内容简介
《中国电气工程学报》由中国机械工业联合会主管,机械工业信息研究院主办。杂志主要刊登电力工程等方面的文章。

火力发电厂发电机组集控运行技术分析

2021-06-10 09:11:51 文化科学 曲文秀,乔木,付盈盈
资料简介

摘要:本文针对火电厂发电机组的集控运行,在介绍运行情况的基础上,提出了集控运行存在的问题及管理策略,为集控运行的良好实施和发展提供参考。

火力发电厂发电机组集控运行技术分析

曲文秀,乔木,付盈盈

中国船舶集团有限公司第七〇三研究所,黑龙江省哈尔滨市 150078

摘要:本文针对火电厂发电机组的集控运行,在介绍运行情况的基础上,提出了集控运行存在的问题及管理策略,为集控运行的良好实施和发展提供参考。

关键词:火电厂;发电机组;集控运行

随着经济的快速发展,社会对电力资源的需求逐渐增加。火力发电厂作为最传统、最常见的发电行业,逐渐开始摆脱传统技术的限制,开始引入不同的现代技术来满足社会需求。其中,机组集控运行首当其冲,彻底改变了机组传统的运行方式,生产和运行控制一体化,自动化和智能化水平大大提高。

1运行条件分析

集控运行技术在我国火力发电厂中广泛应用,该技术的广泛应用主要通过集控运行管理系统来实现,即集散控制系统(Distributed Control System,DCS),其的组成如图1所示。对于集控运行系统,其外部环境是指系统的接地、中央控制室和电源等。相关技术人员应随时掌握系统的实际运行情况,根据实际情况进行管理,这对保证发电机的正常运行至关重要。目前火力发电厂对发电机集中控制运行的控制方式主要有以下几种:①通过控制煤粉量来控制主蒸汽压力系统;②控制过热汽温系统,利用一、二级减温水实现微调;③控制再热蒸汽温度系统,通过烟气挡板对烟气进行适当调节,使烟气可以循环利用,并可以喷射热空气[1]。

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图1 DCS系统组成

在机组中,集控技术有几种模式:①分级梯级控制,即集控系统的结构为梯级式,系统的所有监控过程分为若干级;(2)分散控制,考虑到传统机组以集中控制方式为主,容易造成集中事故。因此,有必要采用分布式系统对传统控制进行深度改造,对机组实施分级控制,以降低控制难度;③通过通信系统实现综合控制。在当前信息技术飞速发展的时期,通信系统得到了广泛的应用,单元控制也不例外。随着火电厂运行控制要求的逐步提高,集中控制逐渐成为主流控制系统,可以将不同的控制器连接在一起,引入先进的数据系统,使不同的部分实现协调控制。

2运行中的主要问题

目前,火电厂机组集控运行仍存在许多问题。

在控制过热蒸汽温度系统时,以下因素可能会影响过热蒸汽温度:受热面结渣、系统给水温度、火焰中心高度和燃水比。我国对过热蒸汽温度系统的研究已经深入到理论层面,实际实施过程也比较简单。但这并不意味着系统足够完善,因为有些机构在设计上存在问题或者在实际生产过程中存在缺陷,系统的调整质量达不到预期。

此外,对于主蒸汽压力系统,许多单位已经引入了可以平衡能量的系统,通过有效控制煤粉量来达到预期的控制目标。与一次风温度控制相比,这种方法对二次风温度系统的控制更加困难和繁琐,因此通常不能达到理想的效果,增加了不必要的成本。

在再热蒸汽温度系统中,与一次蒸汽温度控制相比,前者更难控制,也更复杂。在机组中,温度仍然通过使用减温水来调节。虽然这种方法可以降低温度控制的难度,但也存在一些问题和不足。比如在控制中,给水泵的输出水不通过高压缸工作,导致经济性明显降低,增加成本。此外,许多机组通过烟气挡板调节再热蒸汽温度,但这种方法的实际效果并不明显,因为它会影响锅炉中烟气的实际流量,导致一次蒸汽温度无法平衡。

通过以上分析,我们可以看出,目前的集控运行系统仍然存在许多问题,这些问题将影响电厂生产和降本增效目标的实现,因此我们必须在今后的研究中予以高度重视,并探索有效的解决方案。

3运营管理策略

为了达到降低成本、提高效率的预期目标,电厂需要根据运行控制的实际情况制定合理有效的管理策略。集控系统应能满足电厂各机组的实际运行和未来发展需求,通过实施各种合理可行的管理策略,达到理想的效益目标。这些策略的制定需要充分考虑当前和未来的发展,进而解决未来发展过程中单位运营可能出现的问题。

通过以上对系统运行中常见问题的分析和总结,并进一步考虑当前的发展形势,当前的集控运行正朝着以下方向发展:

(1)变电站正在迅速向无人值守模式转变。如今,电厂对信息技术的要求越来越高,信息技术的引入在很大程度上保证了监控系统的实时性和可靠性。随着信息技术的进步,系统的监控信息更加人性化、易于操作和集中,为信号集中控制创造了有利条件,对减少监控人员的实际工作量起到了重要作用。例如,使用电费结算系统可以大大减少值班人员的工作量。由于这项技术目前比较普及,为自动抄表奠定了良好的基础,大大提高了设备运行的稳定性和可靠性,可以有效减少设备维护等方面的实际操作量,彻底将工作人员的精力从过去繁杂的抄表工作中解放出来,最终提高整体工作效率。然而,任何新模式的引入都会带来一些不可避免的问题。此时,我们应该借鉴国内外相关行业,及时解决潜在问题,以促进新模式更快更好的实施。

(2)目前很多电厂仍沿用传统专业机构的设置,对信息共享影响较大,使工作界面出现空面。与以往相比,火电厂的输配电规模显著扩大。如果传统的管理模式得不到及时有效的改进,必然会出现一系列复杂的问题。通过认真分析,为了保证电厂的稳定安全发展,需要在实际工作中做到以下几点:一是通过培训和专业竞争提高员工的整体专业水平,优化资源和技术配置,不断完善各项管理制度;其次,根据电厂运行的实际情况,有针对性、有计划、有目的地推进流程再造;再次,强化团队意识,提高资源共享水平,为工作效率的整体提升创造良好环境;最后,提高电厂不同专业的质量和分化程度,尽快实现流水作业[4]。在集中控制技术的基础上,根据该技术的特点制定有效的运行和控制策略。

(3)考虑到集控系统任何一个环节出现的问题都可能导致整个系统的故障或控制系统的故障,为了保证系统的稳定正常运行,应将系统包含的所有设备视为一个完整的整体。集控系统由硬件和软件组成,其核心部件是微处理器,软件配置可以完成一系列复杂的控制[5]。因此,需要在坚持做好硬件维护的基础上,加强软件系统的更新和完善。只有两者同时进行,高水平完成,才能真正保证系统的稳定运行。

4结束语

综上所述,对于火电厂来说,采用集中控制运行模式是使电厂生产满足社会建设和发展要求的关键。这种新的集控运行模式的引入,前期会带来很多问题,可能会影响这种新模式应用后效果的正常发挥。需要进一步的分析和研究工作,制定一系列合理有效的运行控制策略,使电厂尽快适应集控运行控制的要求,实现预期的发展目标。

参考文献

[1]张力.发电机组集控运行技术在火力发电厂中的应用探究[J].科技创新导报,2018,15(15):38,40.

[2]吴郑霖.发电机组集控运行技术在火力发电厂中的运用[J].中国高新区,2017(20):96,98.

[3]刘彦麟.浅谈火力发电厂发电机组集控运行技术[J].科技创新与应用,2016(36):105.

[4]刘一瑜.大唐国际吕四港发电厂发电机组集控运行技术研究[J].科技创新与应用,2015(31):148.

[5]罗盼盼,贺双健.火力发电厂发电机组的集控运行技术思考分析[J].科技风,2015(8):14.