(国家电投集团宁夏能源铝业中卫热电有限公司宁夏中卫755000)
摘要:随着经济发展水平的不断提高,我国国家综合实力和人民生活水平与日俱增,社会生产、生活活动日渐丰富,电力保障需求越来越大。作为我国电力生产的主要方式,火力发电在我国国民经济体系中发挥着无可估量的基础保障作用。在现代高新技术的支持下,火力发电厂的生产方式实现了巨大改进,生产质量和生产效率日益提高,电力保障功能得到了极大增强。集控运行技术是当前我国火力发电厂应用的一种重要技术。该技术的推广应用,为维护火电厂机组安全稳定长期运行,满足现代社会电力企业繁重的运行负荷需求作出了巨大贡献。随着我国用电需求的增加,火电厂集控运行技术的作用也越来越大。深入开展火电厂集控运行技术研究,提高火电厂生产运行控制水平,有利于保障火力发电企业正常运行和电力系统安全运转,对于为国民经济发展和人民生活提供坚实的电力保障具有着深远意义,是当前火力发电企业重点研究的课题之一。
关键词:火力发电厂;集控运行;技术;分析
1导言
早期火力发电厂使用的控制技术普遍单机单控、主蒸汽母管制,机、电、炉控制系统是相互独立、彼此分离的,后来出现的集控技术与原来的控制技术是完全不同的控制技术,后期的单元制机组,每一台锅炉和汽轮机都有其配套的发电机。简单来讲,集控运行技术就是上对锅炉、发电机、汽轮机进行统一的控制,每个机组是相互分离的,是一种集散控制系统。从火力发电丫的开工、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增。
2火力发电厂集控运行概述
通常情况下,火力发电厂能够独立控制并运行,是一种独立操作的技术,能够充分使用母管制,进而使机械、电力以及锅炉单独运行,在独立运行下不会产生相互影响与干扰。比起单独控制技术,集控技术使用的机组是单元制的,每一台发电机运行都借助汽轮机与锅炉运行。同时,集控技术还能集中控制汽轮机与锅炉设备,每一个机组间相互分离运行。上面的控制技术都被统称为集控运行技术。在每一个火力发电厂的不同环节,比如,生产、运行或者终止等阶段都需要使用集控运行系统,还能更好的对系统进行检测,进而构建出系统相关控制对策。每一个机组运行都需要配置值班人员、值班机组长以及巡检人员等,通过与这些人员进行沟通与配合能够使机组监控工作更好的开展。在设备正式进行生产阶段,值班人员能够在监控室内对生产全程监控,一旦出现火力发电厂集控运行设备自动化程序较高,就不需要继续监控,在整个生产运行阶段,能够使自动化能力与集控运行设备的使用率提高。
3火力发电厂集控运行主要技术简析
集控运行技术,又可以称之为DCS(全称:DistributedControlSystem)系统,该系统在重工业的生产中得到广泛运用。DCS系统以微处理器为基础,采用的控制方法是功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调。DCS在火力发电控制上的最大特点是通过计算机跟网络,依靠各种控制、运算模块的自动化水平,对火力发电系统进行统一管理[1]。而且在集控运行系统的控制下,生产中发生故障或者出现了不符合正常生产的状态的时候,系统会自动进行报警,避免了因人工不能及时发现问题而发生事故。集控运行技术每时每刻都会自动通过检测设备对工作中的机器进行数据采集、数据整理并进行分析,保证了机器在正常生产中的正常状态,提高了生产的效率。现在火力发电厂集控运行技术一般都是用:分级阶梯控制模式、集中控制模式、综合控制这三种控制模式进行集控运行控制。分级阶梯控制模式:指的是在集控运行模式下采用分级的形式,例如把电能的产生分成3个阶梯式生产,以原料的准备为第一阶梯,原料的处理过程为第二阶梯,最后原料转化为电能是第三阶梯。这样分层是每个阶段都能独立生产,这样就减少了发生意外事故造成的损失,一方面看也便宜管理,发生问题容易解决。集中控制模式:指的是将工作中机器的数据,以及数据的分析结果,集中处理,这样,不仅减轻工作的负担还提高工作效率。综合控制:指的是利用网络跟通讯设备,将每台生产机器,每个生产系统联系在一起。让每个生产操作工在一个操作台面上既能远程对所有的生产设备进行监控跟控制,这样的控制让每台机器、每个系统更好地结合在一起,提高了生产效率,提高了每台机器生产过程中的协调性。
4集控运行核心技术分析
集控运行技术,又称之为DCS系统,是现代工业体系中的重要控制技术之一,具有高度的数字化、自动化和集成化水平,其运行效率和工作质量远远超过传统单独控制技术,是今后工业生产控制的主要发展方向。在火力发电厂的集控技术体系中,管控技术是关键性内容。通过对计算机和网络技术的综合运用,实现对火力发电系统的统一管理调度。机组发生故障时,控制系统会受到警报信息,由此通知相关部门、人员着手解决、处理,及时将安全隐患控制在最小范围内,防止重大安全事故的发生。4C控制技术,是以大型生产线为监控对象情况下集控技术的表现形式,可同时完成设备数据的采集、分析、整理,在此基础上提出调整方案,并传递给相关设备予以执行,从而实现系统的优化运行,保障系统安全。
5当前我国火电集控运行中存在的主要问题
5.1过热汽温系统存在的问题
根据调温介质的不同,过热汽温系统有粗调和细调、微调集中调节方式。其中粗调通过调节风、煤和水的比例实现调温功能,细调或者微调则是以一级减温水或者二级减温水为传热介质进行调节。通过大量数据分析可知,有炉膛火焰中心高度、燃水比例、给水温度、过剩空气系数以及换热面结渣情况等是机组过热汽温的主要影响因素。经过长期实践摸索,过热汽温系统的减温技术已经发展相对成熟,但在实际工作中还存在着一些问题。常见的有调节机构是否可靠,系统调整是否合理等,这些问题的存在,给减温细调的温度控制能力造成一定负面影响。影响过热汽温调节精度的因素主要来源于两个方面,一个是设备的精度,另一个是参数整定情况。
5.2再热汽温系统存在的问题
相对一次汽温的控制调节,再热汽温调节过程细节更为复杂,实施难度更大。基于这个原因,当前中、小型火力发电厂普遍使用减温水的方法调节温度,以降低温度调节难度,控制系统运行成本,其缺点是对火力发电厂的经济运行水平造成一定妨碍。举例说明,亚临界机组如果喷入1%的减温水,其标准发电煤耗就会增加0.5g/kWh。随着科学技术的进步,以摆动式燃烧器、热风喷射法或者煤气再循环循等为代表的再热汽温调节新技术不断得以出现,在改进火力发电经济效益方面发挥出重要作用。
5.3主汽压力存在的问题
能量平衡公式是火力发电机组主汽压力控制系统中应用的主要理论。经过多年的发展,实践和总结,能量平衡公式日渐完善,应用效果越来越好。目前部分协调控制系统中还在按照间接能量平衡公式进行控制,在协调控制系统退位时,主汽压力控制采用的是原有的能量平衡公式,以调节炉膛入煤量作为主汽压力的控制手段。
6结论
随着国民经济的快速发展,电力行业的发展也十分迅速,集中控制从一门新兴技术到现在的全面的推广和应用,经历了不长的时间,因此我们应充分的了解此项技术的内核,不断提出问题并进一步优化和整改,为提高居民的生活质量和行业的发展做出贡献。
参考文献:
[1]夏远强.分析火力发电厂发电机的集控运行技术[J].通讯世界,2016,(12):161-162.
[2]宋子阳.关于火力发电厂集控运行技术的探析[J].科技创新与应用,2015,(16):172.
[3]白志伟,王蕾.火力发电厂发电机的集控运行技术分析思考[J].山东工业技术,2015,(06):197.
[4]豆潮锐.发电机组集控运行技术在火力发电厂中的应用[J].中国高新技术企业,2014,(33):60-61.
[5]陈忠江.火力发电厂发电机组的集控运行技术思考分析[J].科技风,2014,(15):115.
[6]王斌.火力发电厂发电机组集控运行技术探析[J].才智,2012,(04):56.