摘要:在中国的经济日渐繁荣的大趋势下,电力行业也正向着尝试着更高端的技术引应用,新技术和设备的使用十分普遍。当前火电厂大多使用600MW超临机组,并采取集控运行方式,所以集控运行是否稳定就成为了安全生产的必然要素。不过从当前集控运行的方式上来讲,还是有不少技术上、管理上和外部问题的存在。它们共同构成了火电厂600MW机组集控运行的不稳定因。所以要及时采取各种途来提升系统运行的安全性和稳定性,从而达到加强火电厂安全能力和经济效益的目的。
关键词:600mw超临界机组;集控运行;火电厂;对策
引言
600mw超临界机组和集控运行技术在火电厂的大量使用,带来了丰厚的生产效率和效益,但同时由于新设备、新技术使用的时间不长,所以有不少火电厂在集控运行方面还没有比较成熟的经验、技术体系,使用上存在着不稳定因素。本文基于此,提出一些火电厂600MW机组集控运行的多发问题,并给出方案。
一、火电厂集控运行系统的概念和运行机制
(一)火电厂集控运行的概念
所谓集控,正如字面意思,就是集中管理和控制。在以前的火电厂中,集控主要是指对炉、机、电单独控制。而在当前,大型发电厂大多会采取这种模式来提升运行效率,对炉、机、电实施统一的管理,通过集散控制系统加以实现,每套机组都有自己的一套控制体系,这就是集控运行。集控运行岗位并没有维修保养设备的责任,但要在设备停机检修的时候提出一些安全措施。设置值长和值班员,全天候对机组的稳定运行进行监督和控制,人员设置上并不固定,主要是根据电厂的自动化程度来设置。
与传统集控技术相比,600 MW火电厂的集控运行使用的集散控制系统有着高度集成化、自动化和数字化的优势,能有效提升火电厂自动化程度,避免人工操作失误,而自动化整合以及4G技术让火电厂的监控有了实时性,能更好的对设备进行实时操作、信息传输和统计调度,在提升运行效率的同时能最大程度上的减少安全事故的出现。
集散控制系统有自动的处理器,集约式、自动化控制就是依靠它实现的。这种技术涵盖火电厂机组运行监视、电气系统的管理和操作以及分散控制技术。它是计算机技术、信息技术、通讯技术和控制技术的高度融合,在火电厂生产的远程控制和信息传输上有着不可或缺的作用。
(二)集控运行技术的控制模式
1、分散式控制运行模式
很多发电厂都有着比较悠久的历史,所以他们的发电机组使用的时间都特别长,故障问题也就难以避免。如果在这样的发电厂使用集中式的控制系统,那么如果老机组出现故障,那么就会影响整个发电厂的生产效率。所以这种发电长比较适合使用分散式的控制运行模式,对发电机组进行分层管理,有效提升管理人员对于机组的控制精细度,减少生产事故和机组故障的出现。
2、分级式控制模式
为能让控制系统效果更佳,发电厂可以在基于滋生现实状况的基础上,将控制系统进行分层次划分,每个管理部门直接对其控制的层次负责,各个层次的管理部门互相独立,但联系紧密,协同完成整个操作整个控制系统的工作。
3、综合控制模式
信息技术的不断发展让在火电厂能够方便的使用通信技术。将通信系统使用在集控系统当中,构建其新型综合控制系统,以更高效的数据传输来实施集控,保障提供系统控制动作的协调,有效提升发电厂的生产工作效率。
二、600MW火电厂集控系统配置及运行
(一)集控系统的组成
火电厂正常生产工作的核心就是集控系统,它有着接受机组DCS、PLC等系统工作输出数据的功能。本系统由三部分组成,分别是现场控制层、监控层和系统服务层。主控室附近的电子设备室一家就有现场控制的职能,其中的DPU能够接收变送器与传感器输出的信号,然后依照控制策略进行逻辑分析,分析的结果输出到生产现场的执行设备当中。系统服务层的主要任务是和监控层的控制器和终端设备进行连接,以此来保障整个系统信息收发的通畅进行。监控层则是集控人员的工作点,有各种终端设备,是整个集控系统的核心,监控人员能通过设备对火电厂所有运行设备的工作状态进行监控,并向系统服务层即时传输信息。
(二)各功能模块的运行方式
1、主控系统。
本系统的主要任务是将电网的自动控制系统指令进行传达,管理人员也以手动的方式也同样能进行手动限速或对负荷指令进行限幅调整。
2、锅炉主控系统
锅炉主控的主要任务是闭环控制主蒸汽压力系统,也能对其负荷质量做前馈控制,来有效实施锅炉的生产节能。前馈控制也能很好的保持锅炉输入、输出能量的平衡。
3、蒸汽轮机主控系统。
汽机主控一般有协调控制系统加以实现。这一系统可以操控汽轮机的工作,对蒸汽轮机输出各种操作命令。汽轮机主控属于数字电调、协调控制等系统之间的中间层操控系统,其输出的命令则由DEH负责完成。DEH能够调节汽轮机的调速气门,并使得系统整体的蒸汽量能一直保持在正常水平,使得机组的运行负荷在正常限度内。也让蒸汽轮机和锅炉的能量能够保持稳定的状态。汽机主控的作用主要是对主蒸汽进行有效的控制,它是以负荷压力函数来输出主蒸汽动力。
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(三)监控系统工作原理
监控层大多是I/O工作模式,使用双绞线或者光纤作为信号输送的介质,通过硬接线电缆接入到集控室DCS的I/O通道下,保障DCS能够有效监视系统内所有设备。此外,也可使用硬接线电缆和采集柜进行组合的方式来实现发电厂设备监视和控制,这种方式可以使用双绞线连接设备,免去了电缆和其安装的花费。
三、火电厂集控运行中存在的问题
(一)过热汽温系统的控制
发电厂一般通过对煤水比的调整来粗略的控制临界机组的过热汽温。通过一、二级减温水来进行更为精细的调节。燃水比、给水温度、火焰中心高度以及受热面的结渣度等是对过热汽温产生影响的几大因素,微过热汽温则是直流炉调整煤水比的信号。从过热汽温系统的理论基础方面来说是比较合适的,所以=达成过热汽温较为容易。不过此系统也有一定缺陷,部分机构有着不太科学的设计,生产步骤也存在着一些问题,这些问题共同影响着过热汽温系统质量控制。从高低角度来看,对过热汽温系统调整质量产生波及的原因主要来源于外部,不过对参数整定做出考虑,也是比较迅速而直接的方式。
(二)主汽压力系统的控制
在漫长时间的摸索和研究中,直接能力平衡公式已经在使用方面较为成熟,主汽压力系统中对于此公式的使用已经非常广泛。效果也
很不错。当前间接能量平衡系统也在部分协调系统中有一定的使用,不过它在退出协调时,能量平衡公式理论还是要施用于主汽压力控制形式当中。主汽压力系统以调节加入到炉内的煤粉量的方式来调节主汽压力的大小。
(三)再热汽温系统的控制
和一次温控相比,控制再热汽温系统无异难度更高,步骤也更多。有些火电厂为了降低成本,并更好的对温度进行调节,只是使用减温水来调整温度,这样实际上是达不到预计效果的,只是会让火电厂的成本负担更重。拿亚临界机组来说,每加入1%的减温水,就能减少大概0.5克的标准发电煤的使用量。实际上,调节再热汽温的方式已经有很多种了,比如摆动式燃烧器、热风喷射和煤气二次循环、烟风挡控制等等。
四、对火电厂集控运行问题的解决办法
(一)认清火电厂无人值守变电站向规模化发展的趋势
在当前,有不少先进技术开始在火电厂的生产中被使用,一定程度上得益于集控运行和监控系统技术已经较为成熟。并且,监控信号正趋向于集约化、便捷化和人性化层面,这也让信号集中控制的更加便利。能更好的让监控人员和值守人员在繁重的工作中解脱出来,加强了一次设备的稳定程度和安全性,让停运检修的次数更少,也让无人值守变电站开始朝着正规化和规模化发展,不过也带来了一些新的问题需要进行解决,例如职工积极性和集控运行的效率等等。
(二)注意集控系统工作环境问题
在对机组进行安装调试时,可能因外部原因出现纰漏,所以要注意下面几个问题:
一、电子室和控制室可能共同一台空调系统,不过电子室中的空调一般是只调温不调湿,如果长期空气湿度大,那么模件就很容易出现露水;湿度较小时则可能出现静电;
二、集控系统如果不进行科学的电缆屏蔽以及良好的接地布线,那么系统就容易被干扰,导致系统误动作;
三、注意UPS电源供电模式和切换时机是否达成要求。
(三)集控系统的运行技术管理
第一,集控系统结构复杂,工作故障会使得控制及系统整体或部分失灵,因而在集控系统工作时,应将集控系统作为一个整体进行操作,以保障集控系统的稳定运转;
第二,集控系统中有硬件也有软件,中心部分是微处理器。它的工作需要软、硬件配合进行,所有控制都是通过软件来达成的,因而在日程养护时,在维护系统硬件使也不可忽略对软件的维护,不可顾此失彼;
第三,热机保护系统担负着保障着集控系统操作者的安全和机组正常工作。火电厂设备里都有着主机、辅机保护的定值,这个定值不能随意变动,也不能随意取消或者退出,如果情况确实特殊,而是要经过批准方可。保护系统在机组故障时能迅速反应并停机,这样人和设备就不会遇到危险,生产事故也就得以杜绝。
总结
火电厂的快速发展对于火电厂集控运行的稳定性和效率都提出了新的要求,所以作为一名火电厂集控运行工作人员,一定要不断找出工作中的潜在问题,并研究出合理方式,为火电厂的安全生产尽一份力。
参考文献
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论文作者:张洸玮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
标签:火电厂论文; 系统论文; 机组论文; 设备论文; 工作论文; 发电厂论文; 控制系统论文; 《电力设备》2017年第30期论文;