摘要：火力发电是现阶段我国电力能源的主要来源，火电厂能否在安全、高效、节能、环保的前提下，确保发电量的稳定，对我国经济建设发展及人民生产生活有着十分重要的影响。随着科技的进步及管理系统工程的应用，传统的火力发电管理模式已经无法适应现阶段的经济建设需求，因此需要针对现有的火力发电厂采取相应的数字化管理手段，以提高火电厂的生产效率及能源利用率，同时确保生产过程中人员设备安全。文章从火电厂集控系统的概念入手，通过分析现阶段火电厂集控运行的现状，探索火电厂集控运行的应对策略。
关键词：火电厂; 集控系统; 运行管理;
火电厂集控运行系统的应用，是现代企业管理步入信息化时代的要求。集控系统在火电厂的实际应用中，对能源利用率、环境保护、劳动安全都能起到非常积极的管理作用。集控系统利用数字化的管理手段，通过直观的信息管理模式，提升火电厂发电的经济效益和社会效益，极大提高火电厂的生产效率，确保了火电厂在安全的生产环境中，进行经济、高效、节能、环保的生产。
一、火电厂集控运行的概念
火电厂集控系统是指在火电生产过程中，将重要的设备、岗位、人员等集中管控的一套系统。集控系统是基于现代信息管理技术的发展而形成的，将火电厂生产过程中涉及到的生产安全、能源节约、环境保护、设备管理及维护、生产调度等统一进行集中管控的现代化管理系统。集控系统有利于火电厂对生产资料及原材料的统一调配和管理，有利于加强火电厂现代化安全生产环境的管理，有利于提升火电厂整体的经济效益。集控系统由多个应用子系统组成，由统一的主控DCS进行管控，是信息化与工业化相结合的现代数字化管理系统。
二、火电厂集控运行现状
现阶段火电厂集控系统主要实现以下功能：测量数据的采集；过程参数的控制及操作；参数的报警和联锁；锅炉辅机大联锁保护系统；汽机紧急跳闸系统；手动/自动控制；设备故障的报警和联锁；与操作站之间的通讯等。
（一）集控系统控制方式
集控系统采用与电力专业共用一个机炉控制室的集中控制方式。设有机炉控制室，对锅炉、汽机、除氧给水、减温减压器等系统进行操作、监视和控制。机炉控制室为吊顶、装饰墙面，并具有防震、隔音的功能。脱盐水站、煤灰渣的输送、水系统等也纳入全厂DCS系统，操作和监视在各自车间的控制室内，分为机组监控级、功能控制级和基本控制级。DCS留有与其他控制系统的接口，使电厂的控制系统成为一个整体，其接口包括数据通讯方式及硬件接线方式。脱硫系统设单独DCS系统，且将烟气处理系统的除尘系统、脱硝系统及预留湿电系统均统一并至脱硫DCS系统，方便统一管理。
（二）集控系统控制水平
为保证火电厂安全、经济运行，集控系统采用可靠、实用、先进的控制系统，以满足火电厂工艺所必须的运行、控制、监视及实时在线管理功能。除设置满足生产要求的控制系统外，同时设置与集团管理的接口，预留OPC服务器。
对锅炉、汽轮发电机、除氧给水系统、减温减压器、脱盐水站、煤灰渣的输送、综合泵房等工艺设施采用集散控制系统（DCS）进行热工检测和控制。电机、电气等的控制也纳入DCS系统进行控制，控制室不再设常规的操作台和操作按钮，仅对涉及到锅炉和汽机紧急停炉和紧急停机才设操作按钮，在少量就地操作和巡回检查配合下实现机组的正常启停等。不设外部的硬手操，但在计算机内设置调节和控制回路的软手操。对重要的参数，采用数显仪进行双重显示。DCS控制系统采用冗余配置，确保系统的安全可靠。
（三）锅炉检测及控制
锅炉检测调节通过以下系统控制。负荷调节系统：根据汽包压力、蒸汽压力、蒸汽流量来调节燃料量。燃料量的调节是通过调节变频式胶带给煤机速度来实现。燃烧控制系统：包括送风量和燃料量的调节，以及根据烟气中的含氧量调节送风量。风量的调节是通过调节风机的转速来实现的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆床位控制系统：床层的高度通过料层差压来体现，取该差压值为定值，通过调节出渣机的转速，控制出渣量，达到控制床位的目标。炉膛压力控制系统：根据送风量和炉膛压力来调节引风机的转速，达到控制炉膛压力的目标。锅筒水位调节系统：以锅筒水位、主给水流量组成串级，蒸汽流量为前馈信号，构成水位的三冲量调节；主蒸汽温度控制系统：主蒸汽温度通过调节减温器的减温水流量，达到控制主蒸汽温度的目的。
当锅炉发生锅炉水位(满水或缺水)超过定值、主蒸汽压力超过定值、锅炉床温超过定值、炉膛压力超过定值或炉膛熄火等情况时，系统出联锁信号，停止给煤机运行；当出现锅炉水位(缺水)超过极限值、主蒸汽压力超过极限值或汽包压力超过极限值、炉膛压力(正压或负压)超过极限值、床温低于极限值等情况时，系统发出联锁信号，按一定顺序紧急停炉。
（四）其他控制系统
除氧给水系统：以除氧器压力为设定值，通过调节加热蒸汽流量，达到控制除氧器压力恒定的目标。脱盐水站：实现手动或自动控制。输灰、输煤、输渣系统：检测煤仓料位、煤的计量、灰斗料位等。
三、集控运行应对策略
现阶段火电厂集控系统以中小规模为主，系统由控制器、I/O机架、工作站等组成,它们之间采用通讯网络连接。系统具有较强的适应性，可以满足火力发电机组的集散控制系统的技术要求，但是在现阶段集控运行过程中，仍然有着一定的不足，需要不断地深化火电厂的管理改革及现代信息管理手段的应用。
（一）系统运行环境的优化措施
火电厂集控系统的运行牵涉到多设备运行状态的反馈及控制，因此为保障火电厂集控系统有效运行，必须对集控系统的运行环境采取最有效的优化措施，例如对设备按照操作手册采取正常操作，按照规章管理制度对生产设备进行管理维护，加强设备运行环境管理，减少外部信号干扰，加强通信线路外来信号屏蔽功能等措施，以确保集控系统的运行不被外部环境因素所影响，提高集控系统整体的运行效果。
（二）改善集控运行模式
火电厂集控运行主要有三种模式，分别为通讯信号控制模式、分散控制模式和分段控制模式。在选择不同集控运行模式的时候，必须针对集控系统具体的运行情况及火电厂生产的实际情况来搭建合理有效的集控平台，对集控系统运行过程进行细化，加强集控运行的管理力度，同时对系统的风险程度做出合理的评估，在集控模式上，确保系统运行的科学性和有效性。
（三）加强系统维护管理
火电厂集控系统能否有效运行，加强对系统的检查维护工作是十分重要的。针对集控系统的维护，首先必须对安全生产部分进行系统全面的检查及维护，对火电厂重要的生产设备及关乎生产安全的流程做出系统的、全面的检查维护；其次在进行系统维护时，必须要求维护人员按照系统及设备的操作流程，正确地进行操作，确保维护管理的规范性；最后必须对系统维护人员做好专业的培训，确保维护工作人员及时掌握专业的维护技能及系统的理论知识。
四、结语
火电厂采用集控系统对电力生产过程进行集中控制，是适应现阶段火电企业管理需求的管控措施，利用现代信息技术，将火电厂的生产设备、生产过程及运营管理合理地进行综合管控，在提高火电厂安全生产及环保节能等方面有着非常重要的作用，是火电企业可持续发展的重要管理基础。根据现阶段火电厂集控运行的方式及效果来看，其管理制度和数字化管理应用程度都有进一步加强的空间，只有不断完善火电厂集控运行的应用及管理，才能不断提高火电厂的生产综合效益，为火电企业实现现代化打下坚实的技术基础。
参考文献
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论文作者:李猛虎
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/5/6