對現(xiàn)代火力發(fā)電機組的集控運行技術的探究

　　隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡及控制技術的發(fā)展，集散控制系統(tǒng)已經(jīng)在火力發(fā)電機組得到了普遍應用。本文作者通過多年工作經(jīng)驗針對現(xiàn)代火力發(fā)電機組集控系統(tǒng)的運行環(huán)境、管理技術及其它應注意的相關問題進行探討，以期通過本文的闡述降低能耗、便于維護，從而有效提高火電廠經(jīng)濟運行水平。

　　《電機與控制應用》(月刊)創(chuàng)刊于1959年，由上海電器科學研究所(集團)有限公司主辦。為電機行業(yè)的技術性刊物。刊登電機研究、設計、工藝制造技術及電機應用技術方面的論文，報道國內(nèi)外動態(tài)與信息。主要欄目有研究與設計、控制與保護、工藝與材料、測試與試驗、運行與維修、國外信息等。

　　一、集控系統(tǒng)的環(huán)境條件

　　集控系統(tǒng)外部環(huán)境條件包括不間斷電源、計算機控制系統(tǒng)接地、控制室和電子室的環(huán)境要求以及儀用氣源等，這些設備的好壞。直接威脅系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。機組安裝和調(diào)試期間，由于搶工期或其它因素，上述一些設備往往被忽視。另外還要注意以下幾個問題：集控系統(tǒng)沒有良好的接地系統(tǒng)及合理的電纜屏蔽，系統(tǒng)干擾大，控制系統(tǒng)易誤發(fā)信號。UPS電源供電方式及切換時間不符合要求。控制室與電子室共用一套空調(diào)系統(tǒng)。電子室空調(diào)只調(diào)溫不調(diào)濕，這樣北方冬季干燥，易產(chǎn)生靜電，南方空氣濕度大，易在模件上結(jié)露。儀用空壓機除水、過濾、干燥裝置運行不正常或設計不合理。在冬季露天的氣動執(zhí)行機構(gòu)氣源管集水、結(jié)冰，造成執(zhí)行機構(gòu)的誤動或拒動。

　　二、集控系統(tǒng)的運行技術管理

　　1、控制系統(tǒng)由DCS系統(tǒng)軟、硬件、盤臺設備以及變送器。測量開關、電纜及執(zhí)行機構(gòu)等組成。系統(tǒng)中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，均會導致系統(tǒng)部分功能失效或引發(fā)控制系統(tǒng)故障，嚴重時使機組事故跳閘，甚至損壞主設備。因此，要把構(gòu)成控制系統(tǒng)的所有設備看成一個整體進行全范圍管理，只重視現(xiàn)場設備維修管理，而忽視計算機系統(tǒng)管理，或者相反，均不能使集控系統(tǒng)正常運行。

　　2、集控系統(tǒng)是以微處理器為基礎的軟、硬件系統(tǒng)，具有可靠性高、實時性強、存儲容量大的特點。各種復雜控制策略均可通過軟件組態(tài)來實現(xiàn)。有些電廠對集控系統(tǒng)硬件維修管理較重視，而對軟件沒有相應的管理辦法或管理辦法不完善。現(xiàn)場幾乎所有人都可以修改組態(tài)，軟件不能及時復制、備份并統(tǒng)一管理，這樣對運行中的機組是非常危險的。因此軟、硬件要同時進行管理。兩者缺一不可。

　　3、熱機保護系統(tǒng)是保證機組安全運行和人身安全的裝置。機組出現(xiàn)異常或故障時，能安全停機而保護主設備及輔助設備。主機保護和輔機保護的定值，是制造廠和運行單位對運行設備規(guī)定的安全保護值或經(jīng)驗極限值，沒有征得制造廠同意或經(jīng)廠總工批準，任何人不得擅自取消和退出保護，隨意改動保護定值。特殊情況下，臨時變動保護定值或退出保護必須執(zhí)行各廠制訂的批準程序，否則，不能進行此項工作。對臨時退出的保護，必須及時恢復。

　　三、集控系統(tǒng)運行中存在問題的分析

　　下面針對運行中所出現(xiàn)的主要問題進行分析：

　　1、主汽壓力系統(tǒng)的控制，該系統(tǒng)也有著非常成熟的控制理論：直接能量平衡公式。也有的協(xié)調(diào)控制采用間接能量平衡系統(tǒng)。但是在協(xié)調(diào)退出時，還以能量平衡公式的理論為主汽壓力控制方式。該系統(tǒng)通過控制進入爐膛的煤粉量。來達到控制主汽壓力的目的。

　　2、過熱汽溫系統(tǒng)控制，超臨界機組過熱汽溫調(diào)節(jié)多以調(diào)節(jié)煤水比為主，作為粗調(diào)，用一、二級減溫水作為細調(diào)，微調(diào)。影響過熱汽溫的主要因素有燃水比(即煤水比)、給水溫度、過剩空氣系數(shù)、火焰中心高度和受熱面結(jié)渣等;直流爐用微過熱汽溫作為煤水比的校正信號(即我們常說的中間點溫度校正煤水比)。該系統(tǒng)從理論上說，已經(jīng)相當成熟。一般來說，我們不需要對控制策略做任何改動，就可以足夠勝任自動調(diào)節(jié)任務。但是問題還是有的，比如有的執(zhí)行機構(gòu)，因設計生產(chǎn)的問題，會出現(xiàn)一些線性不好的情況。

　　一般來說，一些人過于強調(diào)積分作用，導致該系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質(zhì)不能提高。所以，一個系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量的高低，除了外部原因以外，最直接最快速最簡便的方法，首先是參數(shù)整定，然后才是其它。

　　3、再熱汽溫系統(tǒng)的控制。再熱汽溫比一次汽溫控制更為復雜，更為困難。有的電廠只采用減溫水調(diào)節(jié)溫度。這樣做的好處是，溫度控制相對簡單容易。缺點是一部分給水泵出口的水，沒有經(jīng)過高壓缸做功，因而降低了經(jīng)濟性。對于亞臨界機組，每噴入1%的減溫水，發(fā)電煤耗降低約0.4—0.6g標煤。因而目前越來越多的大型機組采用別的辦法調(diào)節(jié)再熱汽溫。常用的方法有：用煙風擋板調(diào)節(jié)，煙氣再循環(huán)與熱風噴射，擺動式燃燒器等。但是許多電廠用煙風擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫的效果不夠理想。煙風擋板的調(diào)節(jié)影響了鍋爐內(nèi)煙氣的流動情況。有造成左右側(cè)一次汽溫不均衡的可能。

　　四、結(jié)束語

　　隨著科學技術發(fā)展及計算機更新升級，為進一步提高電廠自動化水平，應從火電廠實用出發(fā)，實現(xiàn)發(fā)電機組集中控制，完善電網(wǎng)自動負荷調(diào)動(AGC)和全廠信息管理(MIS)系統(tǒng);采用開放式的工業(yè)計算機系統(tǒng)，先進的控制策略和專家系統(tǒng)，現(xiàn)場總線、智能變送器等，將有利節(jié)約投資、降低能耗、便于維護和提高火電廠安全、經(jīng)濟運行水平。