电厂集控运行与机组协调控制研究论文_任冬青

电厂集控运行与机组协调控制研究论文_任冬青

沈阳金山能源股份有限公司金山热电分公司 辽宁省沈阳市 110101

摘要:文章从再热气温系统、过热气温系统、主汽压力系统方面来介绍目前热电厂集控运行中存在的问题,提出了热电厂集控运行与机组协调控制的改进方式,并提出了热电厂集控运行与机组协调控制系统的运行方案,以供参考。

关键词:热电厂;集控运行;机组协调控制

1引言

近年来随着我国经济的快速发展,人们生活水平有了极大的提高,我国的科技也有了较大的发展,与此同时,社会的用电需求量不断增加,而且对电力供应质量也有着更高的要求,这就给电力生产企业带来了较大的压力和挑战。而且在目前全球资源危机和环境不断恶化的形势下,我国对电力生产企业提出了节能减排的要求,所以对于无论是火电厂还是热电厂来说,需要在不断扩大发电机组规模的同时,对其运行状态进行优化和改善,通过电厂集控运行与机组的协调控制,提高发电机组的运行效率,提高煤炭等能源的利用率,提高发电质量和发电企业的经济效益。

2电厂集控运行存在的问题

2.1再热汽温系统控制

在热电厂集控运行系统中,再热汽温系统相较于其他气温系统的控制更为复杂且难度较高,而且在目前火电机组中通常采用的是烟气挡板来对机组的温度进行降低,在其发生事故时需要采用减温水来进行降低,但是在机组运行中为了对水资源进行节约以及对机组运行成本进行降低,通常会减少减温水的使用,或者采用循环利用其他系统中排出的温水进行重复利用,但是在节约运行成本的同时,也导致了再热蒸汽量的增加,从而会引发再热系统运行的不稳定性以及会对设备造成损坏,反而会影响热电厂的运行效率并增加成本。

2.2过热汽温系统控制

在热电厂集控运行系统中所采用的过热汽温控制系统就是对锅炉中的煤炭和水的比例进行调节的系统,其调节的方式主要是对一级、二级后三级减温水来进行调节,且调节方式主要有微调、细调和粗调三种方式。其中粗调就是对节水与煤炭的比例进行调节,微调和细调则主要使用减温水来进行调节。其主要调节的目的就是对由于空气系数过剩、给水温度和火焰中心温度过高、燃水比问题以及受热面凝渣等问题而引起的过热现象进行调节和控制。而需要进行调节的信号则主要是由直流炉中出现微过热时就需要发出,并且对信号输出的正确性和及时有效性有着较高要求,需要进行合理的设计和生产控制。

2.3主汽压力系统控制

在热电厂集控运行系统正常运行中需要确保锅炉燃烧所产生的能量与机组负荷之间的平衡,目前对直接能量平衡的控制技术已经较为成熟,并且在主汽压力系统中进行广泛应用且取得较好的效果。其主要作用就是对锅炉燃烧时出现的较大的惯性以及较慢的过程等问题进行解决,可以实现与蒸汽轮机的调阀动作进行协调和配合,确保锅炉燃烧与电网负荷之间的平衡。但是在实际的运行中也存在协调控制系统的间接能量平衡理论,就是在主汽压力系统退出之后仍然需要对此平衡进行协调,这就需要对主汽压力系统进行精确的控制,主要是通过给水来调节,燃水比调节温度。

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3集控运行与机组协调控制的改进方式

热电厂中集控运行与机组协调控制的改进方式主要有以下几个方面:一是进行参数控制。这主要是由于在热电厂集控系统运行中如果电力负荷发生变化就会对负荷调节器产生一定的影响,并且在此调节器的作用下会使得系统运行参数逐渐趋于稳定并缩小实际负荷与目标负荷之间的差距,当二者的差距缩小到规定范围之内时就会结束前馈信号的动态过程。所以为了尽快满足目标负荷的要求,在系统负荷发生变化时就可以对调节器的参数进行控制,并且可以通过对调节器的比例系数进行调整来尽快缩小二者之间的差距。二是对水功能进行调节。主要是对水温度和给水量进行调节。对于前者来说,在集控运行中对中间点的温度进行合理设置后,通过对分离器采用手动偏置的方式来实现饱和蒸汽温度的调节。对于后者来说,对给水量的调节主要是采用手动或自动给水的方式进行操作和调节,手动调节就是需要对主调节器的输出量和给定值都需要进行调节,自动调节就是通过中间温度PID来对水量进行控制。而且在热电厂的实际运行中,只有燃料发生变化时才会出现燃料消耗与给水量之间的比例变化,此时就需要对给水量进行调节来维持二者之间的平衡。

4电厂机组协调控制的有效措施

4.1硬件配置

电厂集控运行与机组协调控制系统的硬件配置主要是功能模块和网络体系结构两个方面。对于前者来说主要包括主控系统、汽机主控系统和锅炉主控系统。主控系统的主要作用就是向电网自动调度系统传送AGC负荷指令,然后根据指令通过手动操作的方式来进行限速处理,而且要实现在关键辅机出现故障时能够通过控制中心来对负荷进行调整来使其尽可能地接近标准值。汽机主控系统的主要功能就是对整个设备系统进行综合控制,其主要处于自动运行状态。而锅炉主控系统则分为手动和自动两种控制模式,其主要是配合主控系统来对不同状态下的机组进行控制。而对于后者的网络体系结构来说,主要由监测调控部分、系统服务部分和现场调控部分等组成。其中监控调控部分主要包括操作员中心和工程师中心;系统服务部分主要是进行收集信息的收发功能的系统服务器;现场控制部分就是对变送器和传感器的信号进行接收和逻辑计算,并将计算结果发送给现场的执行设备。

4.2软件系统的配置

电厂集控运行与机组协调控制系统的软件系统的功能模块主要有锅炉主控模块、主控模块、汽机模块和相关子系统等,并且每个功能模块之下还可以分为多个小模块,通过这些模块之间的相互协作与配合来确保控制系统运行的安全性和可靠性。而对于其中的软件整体架构来说,其主要有客户端和服务端,就是深入分析各类硬件的环境,实现对管理任务配置的优化,最终目的是降低系统运行的成本。

5结语

火电厂中集控运行系统的应用极大地提高了火电机组的运行效率和安全,为实现国家提出了节能减排的目标发挥了重要作用,但是在火电厂集控运行中仍然存在控制气温系统过热、主汽压力系统以及再热气温系统等方面存在问题的情况,所以需要改进运行方式,加强管理并对外部运行环境进行改善,确保火电厂集控系统的安全和高效运行。

参考文献:

[1]邓万平.基于燃煤电厂集控运行和机组协调控制的研究[J].河南科技,2016(13):21-23.

[2]陈毅艺.燃煤电厂集控运行与机组协调控制[J].科技创新与应用,2016(4):110-110.

论文作者:任冬青

论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期

论文发表时间:2018/11/16

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