电厂集控运行技术存在的问题及控制策略穆福艺

电厂集控运行技术存在的问题及控制策略穆福艺

(河北涿州京源热电有限责任公司河北保定074100)

摘要:科学是第一生产力,社会的信息化发展要求传统的经营操作模式注定被淘汰,火力发电厂机组集控系统有着众多的优势,集控系统的完善运用可以进一步提高火力发电厂的安全性、可靠性以及生产效率。但火电机组集控技术还存在一些细节上的问题,所以我们需进一步研发和完善该技术,进一步提高其安全性、可靠性及自动化,改善自动控制效果,使之具有新的功能,使集控系统在火电厂的应用达到新的境界。

关键词:电厂;集控运行;问题;解决对策

1电厂集控运行的概念

在过去的电厂机组进行作业时,一般采取的是对炉、电、机分开管理的模式,这种分开管理的运行方式十分不利于企业对电厂机组进行管理,导致电厂的机组作业效率一直比较低下。所属企业为了获取较大的经济效益,必须采取一定的手段和措施保证发电机组的高效运行。工作人员将机组的运行方式先做了较大的改革,将电子信息领域的集控运行技术经济应用到发电机组中。由于集控运行技术应用到发电机组中以后,机组得到了稳定、高效并且安全的运行,越来越多的中小型电厂开始引进集控运行技术。在最近的十几年内,我国大部分地区的电厂都开始纷纷的运用集控运行技术。集控运行技术主要是在电厂机组的管理方式上采取了重大的改进,致使电厂机组的每一个发电机都拥有一个汽轮机和锅炉,对传统电厂机组分开管理的炉、电、锅进行了统一的管理,有效的提高了电厂机组的运行效率。

2火力发电机组集控运行的技术、运行条件及控制模式

2.1集控系统的核心技术

作为一种新型的综合控制系统,火力发电机组集控运行技术的核心主要在于运用不同的运行网络和运行模式,通过融入不同系统和技术,将各项高效的管理技术融在一起,对生产运营进行控制和管理,达到提升管理水平、管理效率的目的。在这其中,通过4c技术(Compute计算机技术、Control现代控制技术、Communication现代通信技术、CRT现代图形显示技术)的运用,对发电机组生产工作进行持续的监控,对发电机组运营情况进行统计分析,并根据分析得出的数据进行优化调度。实现了电厂的自动化运营控制,提高了生产效率,也通过监控管理对事故起到了预防和控制的作用。

2.2集控运行系统对环境的要求

在电厂的运行中,安全和稳定是第一要素,要想保证集控运行控制技术的正常运行,对其所在的外部环境有一定的要求:稳定的电源、集控发电机组运行系统接地装置、总控室与电子室所处环境、仪用气源等,还包括一些人为因素的影响导致设备出现故障。特别需要注意的有:接地装置与电缆屏蔽装置的设置问题、ups的电源供电与切换装置、控制室与电子室空调需要有调湿的功能、空压装置的设计和正常运转、启动执行装置的积水等问题。只有这些装置和外部条件符合运营的要求时,才能确保集控技术稳定、安全的运行。

2.3火力发电机组集控运行控制模式

目前,火力发电机组集控运营都是基于一定的集控模式在系统的发电机组网络上运行的,火力电厂集控系统运行模式主要包括了三种:(1)分散控制,对技术功能以及风险的管理采取分散化管理,这样不仅可以降低风险事故发生时的影响,还可以避免因为系统的集中运行导致危险事故的集中发生;(2)等级划分,根据具体情况将集控管理系统进行细分,分成多个控制环节和控制层次,这样一来,不仅可以实现技术管理的精细化,还有助于提升管理模式的科学水平;(3)通讯传输控制,通过物联网技术,将所有的发电组装置进行有效连接,对运营数据实现远程管控操作。

3火电厂集控运行中存在的问题分析

火电厂集控运行系统又称为DCS系统,它采用的是新型综合控制模式,其高度的自动化使之与传统的火电厂相比具有很多优点。例如,其高度的自动化、集成化、数字化使得其管理很方便,维护起来价格也很低廉。加之网络信息技术的发展,使得该系统能实现自动化生产,大大节约了人力资源。由于DCS系统在我国发展的并不是很成熟,一些缺陷和问题亟待解决。目前,我国火电厂集控运行系统存在的主要问题有如下几个方面:

3.1过热汽温系统的控制问题

火电厂机组汽温系统过热,是火电厂集控运行中最常见和最容易发生的现象,因为在集控系统运行中很难做到精确的控制温度。加之,过热汽温系统很容易被给水温度、火焰温度过高、过剩空气系数、受热面结渣、等因素所干扰,导致对锅炉中的煤炭和水的比例的粗调调节很难合理把握。虽然你按照规范,当直流炉中发生微过热现象时,系统就应该自动向外界发出预警信号,但由于我国的汽温系统发展水平有限,处理技术尚不成熟,在设计建造时也可能会出现质量不合格的情况,这就引起机组运行过热的情况,造成严重的安全隐患,也严重影响到机组的使用寿命和使用效率。

3.2主汽压力系统控制问题

科学技术的发展使得主汽压力系统应运而生,并且不断趋于完善,由于其功能的优越性和先进性,使得主汽压力系统的应用被逐步推广。主汽压力系统在基于平衡公式的原理研制而来的,并且在火电厂中得到广泛应用。作为火电厂集控运行系统的重要组成部分,如何合理的对主汽压力系统进行控制,也是火电集控技术发展遇到的瓶颈,虽然,能量平衡公式可以帮助协调集控系统的运行,但由于对具体能量值的估算很困难,导致对主汽压力系统的控制不能精确进行,从而不能准确的计算出发电厂的发电能力。

3.3再热汽温系统的控制问题

再热汽温系统作为火电厂集控系统的重要组成部分,其操控调节较困难,在实际的火电厂发电站中,为了达到节约成本的目的,通常重复利用减温水来调节温度,其结果非但没有达到调节温度的目的,还会起到反作用,不利于提高发电效率和运行的安全性,且过程非常繁杂。针对这些问题,一些专家研究出用煤气再循环与热风喷射的方法来进行再热汽温调节,取得很好的效果,被广泛的推广应用。

4关于集控系统构建要点的几点建议

(1)主汽压力系统控制方面:发电机组的主汽压控制系统主要作用于电厂发电运行生产过程中煤粉量的控制,采用该系统可以对生产线中的主汽压进行控制,为发电机组的安全运行创建一个好的环境。需要注意的是,主汽压力系统使用的过程中需要做好系统性能维护及参数设置,以此保证主汽压力的有效控制。

(2)控制过热气温系统方面:该系统是通过发电机组在运行过程中煤水比例的控制,将过热器出口温度控制在一定水平,同时对过热器实行自动保护功能,通过该系统可以简化生产环节,降低生产成本,但是影响该系统的外在因素很多(烟气热量、减温水量等等),要保证安全生产,就要求在使用该系统的过程中,需要进行反复的检查和维护。

(3)再热汽温系统控制方面:再热蒸汽稳定系统是火电厂锅炉运行质量的重要指标,与电厂的安全性和经济性都息息相关,再热汽温控制对象具有大惯性、大延迟、参数慢等特点,这也要求再热系统控制各个方面的工作都不容小觑,在该系统应用过程中需要注意进行烟气循环与烟风挡板的再循环检修,要保证燃烧装置的使用性能和安全性,出于安全性的考虑,该系统中需要充分发挥分散控制和等级控制,以此实现各级系统管理与控制的最优。

结束语

随着我国的飞速发展,社会的不断进步,人们对电力的需求开始越来越多,火力发电作为我国传统的发电模式,承担着我国绝大多数区域的供电。因此,火电厂的作用也越来越突出,对其运行问题的分析和存在问题的探讨具有重要意义。

参考文献

[1]周燕辉.电厂集控运行与机组协调控制应用研究[J].河南科技,2016,23:144-145.

[2]杨鲤铭.电厂集控运行控制模式及应用技术初探[J].科技展望,2016,10:118.

[3]崔金伟.电厂集控运行与机组协调控制探讨[J].山东工业技术,2016,19:168.

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