当前300 MW级机组集控运行存在问题及对策分析

2019-03-28

福建质量管理 2019年19期

(神华国华广投(柳州)发电有限责任公司广西柳州 545000)

一、火电厂集控运行的内涵及模式

(一)300MW火电厂集控运行系统

300MW火电厂的集控运行通过一种综合控制系统实现。这种系统能够有效推动大中型火电厂自动化的实现，与传统的集控技术相比，具有了自动化、数字化和集成化的特点，能够有效提高火电厂的自动化程度，4G技术和自动化的整合能够使火电厂实现实时监控，信息操作、传输、调度都能得到极大的优化，从而在提高运行效率的同时，降低生产事故。

集控运行系统配备自动处理器，并以此为中心对火电厂进行集约式、自动化的管控，这一技术主要包括了火电厂的运行监督、电气设备的运行操作管控和分散控制技术。集控运行技术将计算机技术、信息技术、通讯技术以及控制技术集为一体，实现了对火电厂运行的远程控制及信息传输。

(二)火电厂集控运行的控制模式

(1)分散式控制。

这种控制模式主要是一些运行时间较长的火电厂所使用，这些火电厂使用集中控制存在一些问题，一旦系统发生故障，会导致机组问题频发，降低电厂工作效率。使用分散性控制，可以采取分层式的管理操作模式，对各发电机组的控制力会更有效，也能遏制事故的频发。

(2)分级式控制。

针对各电厂的具体情况，要使集控运行系统更好地运行，可以采取分层的方法，每个系统的层次对应一个管理层，各个层次的管理是互相独立又互相联系的，以此控制整个系统的运行。

二、300MW火电厂集控系统配置及运行

(一)集控系统的构成

集控系统作为火电厂的指挥监控核心所在，要收集机组DC S以及PLC等系统运行时的数据。这一系统包括了三部分，现场控制层、系统服务层以及监控层。主控室相邻的电子设备室一般就是现场控制层，传感器和变送器发送的信号都由这一层的DPU接收，根据控制策略开展逻辑运算，运算结果直接传输到现场的执行设备。系统服务层主要负责与监控层各种计算机以及控制器的连接，从而完成各种信息的接收以及发送工作。监控层则是操作人员主要负责的工作站，对各运行设备进行监控，并对信息与系统服务层进行实时传输。

(二)各功能模块的运行方式

(1)主控系统。

主控系统要负责将电网自动控制系统的负荷指令传输出去，运行人员也可通过手动限速或限幅调整负荷指令。

(2)锅炉系统。

锅炉主控系统可以对主蒸汽压力系统进行闭环控制，并且对负荷质量进行前馈控制，使锅炉实现节能效果。前馈控制还能够使锅炉输入和输出的能量保持最大限度的平衡。

(3)蒸汽轮机主控系统。

汽机主控主要由协调控制系统完成。协调控制系统能够控制整个汽轮机，对蒸汽轮机下达各项指令。汽轮机的主控是机组的协调控制系统以及数字电调等系统的中间层控制系统，下达的指令通过DE H完成，DEH可以控制汽轮机的调速汽门开度，从而使蒸汽量能够保持充足的状态，以确保机组能够按照负荷运行，并且使锅炉和蒸汽轮机的能量能够保持相对的平衡。汽机主控系统的控制对象主要是主蒸汽压力，汽机主控系统可以通过负荷压力函数来生成主蒸汽压力。

(三)监控系统的实现方式

监控层一般采取I/O模式，通过双绞线或者光纤传输信号，使用硬接线电缆连接集控室DCS的I /O通道，确保DCS能够监控各个电气设备。另外，也可以将硬接线电缆和采集柜有机地结合在一起对电厂设备进行监控，这种方式主要是通过双绞线进行传输，可以节约电缆及其安装费用。

三、节能措施

(一)过热汽温系统

过热汽温控制系统是指调节火电厂锅炉中煤炭和水的比例，可以通过一级、二级或三级减温水来进行辅助调节。汽温系统可以通过微调、细调或者粗调3个标准进行调节，粗调就是调节水与煤炭的比例，微调及细调则需要使用减温水进行辅助调节。汽温系统可能因为多种因素出现过热现象，如过剩的空气系数、给水温度和火焰中心的温度过高，燃水比问题、受热面凝渣等。直流炉中出现微过热时就是校正信号的出现，这里需要从里向外传输信号，如果过热汽温系统较为扎实，则可以正确传输信号，如果存在设计或者生产上的问题，则此系统不能很好地传达校正信号。

(二)再热汽温系统

再热汽温系统的控制更为困难和复杂。火电厂集控运行过程中，出于成本考虑，会通过再热器事故减温水对再热汽温系统进行温度的控制，这种方式从表面上看可以有效控制温度并降低成本，但实际运行中，会造成一些负担，亚临界机组尤为明显，亚临界机组使用再热器事故减温水控制温度时，这种方法可能因为再热蒸汽量过大的问题导致再热系统运行的不稳定以及设备的损坏，对机组运行效率以及效益都会产生很大的影响，在这种情况下，火电厂应该使用其他的方法降低温度，如烟温挡板、摆动式燃烧器以及热风喷射等。