关于电厂集控运行技术的相关问题研究论文_陈积维

关于电厂集控运行技术的相关问题研究论文_陈积维

广东省粤电集团珠海发电厂有限公司 广东珠海 519000

摘要:随着计算机技术、通信技术、网络技术的发展,越来越多的高新科技被应用于电力生产中,使得电厂的生产效率和安全性得到大幅度提高,为我国经济发展提供了强有力的保障。集控运行技术是新技术在电厂生产中最具代表性的应用,目前该技术在运行方面还存在一些问题需要解决。

关键词:电厂;集控运行技术;问题及解决措施

随着经济发展,社会对能源的需求量逐步提高,电厂在电能供应方面的作用更加突出。当前,为提高电力设备管理控制的高效性,电厂纷纷引进应用了集控运行技术,并取得了较好的应用效果。

1.电厂集控运行技术概述

集控运行技术是在单独控制方式基础上发展起来的一种整合了各种设备运行的控制方式。过去很长一段时间,我国电厂控制系统中存在一个母控制系统,其他包括炉、电、机等设备运行控制是独立进行的,由于各系统的兼容性较差,因此在使用过程中不仅需要耗费大量的人力、物力,同时运行控制的效率和准确性也不高。自动化技术、电子技术的快速发展使电厂设备控制系统的优化升级成为可能,不少大型电厂开始采用集控运行方式,将一组发电机、汽轮机、锅炉作为一个单元,组成单元制机组,通过集散控制系统实现对设备的统一管理和操作,当然不同的单元制机组之间是相互独立的。

集控运行系统的核心在于运用计算机技术和网络技术实现了管理与控制的一体化,能够消除单独控制技术的弊端,提高管理的智能化和自动化。为了保证集控运行系统稳定运行,需要做好日常管理维护工作。目前,我国大多数电厂集控运行系统的管理由值长负责,下设单元长、操作员、巡检员,实现对系统的全方位监控,但是如果集控运行系统的自动化水平达到一定高度就无需指派人员进行24小时监控。

2.集控运行技术控制模式

集控运行系统简称DCS系统,其主要功能是借助于计算机技术对电厂生产线进行控制和管理,同时结合人工监控技术保证系统的稳定运行,在生产过程经济运行的调度与优化、生产事故的预防控制中发挥了重要作用。集控运行系统主要的控制模式有分级阶梯控制、分散控制模式、综合控制模式三种,电厂在建设选择时需要充分考虑自身实际情况。

分级阶梯模式通过确定阶梯分层划分各个结构单元之间的关系,按照各层级要求依次有序地完成控制运行工作,从而实现对点场内各设备的高效控制与管理。分散控制模式将系统内各单元结构分散开来,在实现不同单元结构控制运行的基础上,完成对整个系统的控制,相比分级阶梯模式,分散控制模式能够有效解决各结构单元指令互相干扰的情况,提高系统控制的有序性。综合控制模式是以网络技术、通信技术为依托的集控运行系统,该模式在信息指令的处理方面具有较好的性能,正确区分不同信息,防止不同数据之间的干扰,大大提高了协调控制的效率。

3.电厂集控运行技术存在的问题

集控运行技术的应用大大提高了电厂的生产效率,但是由于该技术的应用历史并不长,因此在实际应用中还存在若干问题,具体如下:

3.1过热气温系统控制问题

电厂锅炉过热气温控制系统是火力发电机组控制系统的重要组成部分之一,主要任务是调节过热器出口温度,使其保持在规范范围内,保证机组的经济安全运行。锅炉过热气温会受到给水温度、火焰中心高度、过剩空气系数、燃水比例等因素的影响,因此温度的控制并不是一件轻松的工作。尽管集控运行系统的引入提高了过热气温控制的效率,但是由于系统的精确性不高,在实际操作过程中很容易出现温度控制不准确的问题,使得机组运行效率降低。因此,技术人员需要充分考虑各种干扰因素,优化现有的控制系统和方式,以提高系统控制管理性能。

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3.2再热气温系统控制问题

由于再热器具有较大的容积,工质在其中的流速较慢,同时又分散布置,烟气侧的传热温差大,使得再热气温变化的迟滞时间长。再热蒸汽压力低,比热小,一旦工况出现变动,气体温度就会发生较大变化,因此同第一次气温控制相比,再热气温系统的控制工作难度更高。另外,再热气温变化的影响因素较多,包括高压缸排汽温度变化、锅炉烟气量变化、锅炉负荷变化、受热面清洁程度等,因此再热气温系统控制的内容也更为复杂。部分电厂出于降低施工成本的考虑,通常采用喷洒温水的温度控制措施,虽然温控效果明显,但是在实际运行中,反而大大增加了生产成本。因此,技术人员需要在选择温控技术措施过程中,综合考虑多方面影响因素,在发电量得到保障的前提下,降低施工及生产成本。

3.3主汽压力系统的控制问题

主汽压力控制是汽轮机控制系统的一种功能,即根据主汽阀前汽压与主汽压力设定值之间的偏差控制调节汽门开度,以维持主汽压力在设定值。影响主汽压力的因素较多,主要有一次风量、二次风量、炉膛压力、给水温度等,要想实现主汽压力的精准控制需要准确认识并分析影响主汽压力的因素。长久以来,在主汽压力控制中压力的波动问题是工程技术人员需要解决的主要问题,不少火电厂引入了协调控制系统,借助于斯密斯预估等先进的算法为各主汽压力系统的控制提供依据。但是由于算法具有较大的难度,因此一般的工程技术人员可能无法掌握算法修改参数的方法,对于机组调节品质的提高产生不利影响。

4.提高电厂集控运行技术质量的措施

4.1改善电厂集控运行系统的外部环境

集控运行系统是一种较为精密和复杂的控制系统,因此很容易受到外部环境因素的影响,为了保证系统运行的稳定性、控制的精确性,电厂技术人员需要为系统内各设备的运行提供规范要求的环境:1)接地系统和不间断电源需要正常运行,为集控运行系统的正常运行基本保证;2)做好电子干扰信号的屏蔽措施,杜绝外部电磁信号干扰集控运行系统而发出错误的指令信号;3)控制操控管理室内的湿度,减少静电对电子设备的损坏;4)操作人员需要做好监控工作,确保电源供电方式及切换时间满足集控系统运行要求。

4.2重视集控运行系统的管理

集控系统由软硬件共同组成,任何一个部件出现问题都会对整个系统的正常运行造成不良影响。需要重视系统运行的管理工作,确保各设备尽可能处于最佳的运行状态。首先,技术人员需要做好设备的维护工作,既要维护硬件设备也要维护软件系统,避免操作人员随意操作,更改系统参数设置,保证系统稳定运行。其次,加强集控运行系统热机保护系统的管理,一旦出现故障要及时排除,避免热机保护系统失灵,导致整个系统运行出现问题,同时保证热机保护系统工作数值在安全范围内,以降低安全事故发生的概率。

4.3加强先进技术的应用

集控运行系统稳定性和可靠性的提高离不开新进技术的引进,电厂需要采取措施优化现有设备的数字化水平,减少人为操作失误对设备运行的影响。同时,提高设备运行的稳定性和自动化程度,实现设备运行的无人化,使集控运行系统在电厂生产中发挥更大作用。

结束语:

总的来讲,集控运行系统的引入大大提高了电厂电能生产的效率和稳定性,减少了生产故障发生的概率。但是在实际应用过程中,重点环节的操作还存在部分问题,为了实现系统应用性能的进一步提高,电厂需要从外部环境维护、技术管理、先进技术引进三个方面,优化系统运行,为电厂的可持续发展打下基础。

参考文献:

[1]罗俊然. 浅谈火电厂集控运行技术的相关问题[J]. 中国高新技术企业,2015,(33):105-106.

[2]程文俊. 关于加强电厂集控运行的几点思考[J]. 科技与创新,2015,(09):155-156.

[3]李亚军. 火电厂集控运行技术的相关问题分析[J]. 中国高新技术企业,2014,(33):112-114.

论文作者:陈积维

论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第6期

论文发表时间:2017/7/27

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