摘要:经济的发展和人口的增长,促使了能源危机的恶化。电力工业作为国民经济的主要力量,也逐渐发展成为经济安全的核心力量。本文主要阐述了实际工作中会遇到的具体情况作为重点,讨论在火力发电中对于集散控制系统的具体的应用。从而使得火力电厂的能够在大多数情况下保持良好的,高效的运营状态。
关键词:集控运行;火电厂;技术研究
引言:
火电厂使用的控制技术普遍都是单独控制的,采用母管制,其中电、炉、机都是互相分离的,而集控技术与单独控制技术正是相对的,其采用的为单元制机组,每一台发电机都要配一台相应的锅炉和汽轮机,并且是要对发电机、锅炉和汽轮机进行集中管理的。在集散控制系统上对发电机、锅炉和汽轮机统一操作,各套机组之间相互分离,这就是所谓的集控运行技术。在火电厂生产、投运以及停运设备的过程中,集控运行系统会对其进行检测并提出科学的安全控制对策,但是并不负责对设备进行维修。每一个值都是要安排一个值长的,而每一台机组都应配备一个机组长、一个巡检员、一个主值班员和一个副值班员,他们共同负责对机组的监督和控制,在设备使用和生产的过程中,相应的值班员必须对设备24小时的监控,当然如果火电厂的集控运行设备自动化程度很高,是可以不安排此岗位的。
一、发电厂电气集控运行技术的核心技术
电气集控运行技术是目前我国发电厂应用的一种先进的综合管理控制系统,它采用了当前国际上先进的管理控制技术,实现了对发电厂控制的智能化和集中化,提高了发电厂的运行管理效率。就我国发电厂电气集控运行系统的实际情况来看,所采用的核心技术大多是通过DSC控制系统来实现的。为了能够保证电气集控运行系统对发电厂设备运行的集中控制,就要对发电厂设备原有的软硬件进行重新配置,以达到自动化的要求。DSC控制系统在发电厂电气集控运行系统中的应用,能够使其在发电厂的运行过程中,体现出更强大的数字化、自动化、智能化、集中化等性能,可以从总体的高度出发,对发电厂内部系统运行所涉及的具体的数据资料信息进行规划。
在电气集控运行系统所采用的所有技术中,最为重要的核心技术就是针对于发电厂日常生产工作所依靠的生产线的管理和控制技术。这项技术通过对电子计算机内部中央处理器的计算功能和互联网技术中的数据远程连接控制功能的利用,在中央控制室对发电厂的生产线进行管理和控制,能够大大提高发电的自动化程度,提升发电厂的发电效率。同时,在发电厂的机器设备出现故障时,通过该项技术,可以第一时间发现故障发生的位置,使维修小组能够及时进行处理和维修。在发电厂设备发生故障时,为了不影响其他发电机组的正常工作,还可以将自动化控制变更为手动控制。
如果在大型发电厂,要对大中型的电力生产线和发电机组进行集中管理和控制,在以上技术应用的基础上,还可以将4C技术应用其中。4C技术的应用除了能够更好地辅助电气集控运行系统对发电厂生产线的集中控制外,还能够对发电厂在生产过程中产生的相关数据资料信息进行收集、整理和分析,并将分析结果进行整合。这样能够使发电厂更好地了解和掌握发电厂的运行管理情况,选择最优的设计运行方案。4C技术还能够辅助电气集控运行系统对发电厂的设备运行情况进行监测,更加准确地发现和判断设备运行中存在的问题和故障,最大限度地保证发电厂的运行管理和发电效率。
二、有关火电厂集控运行存在的问题
2.1过热气温系统的控制方面。超临界机组过热气温粗调指的是煤水比例的调节,微调以及细调所采用的是一、二级的减温水。影响机组过热气温的重要因素主要包括过剩空气系数、受热面结渣、给水的温度、燃水比例以及火焰中心高度。直流炉校正煤水比的信号是微过热气温。过热气温系统由于其扎实理论基础实现较容易,然而该系统并非十全十美,有些机构的设计和其生产环节依然存在缺陷,对过热气温系统的控制质量产生影响。提高过热气温调节质量除了利用外部因素外,最直接快速的方法既是考虑参数整定。
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2.2主汽压力系统的控制方面。经过长期实际工作的探索以及经验的累积,直接能力平衡公式日益成熟,现已经被广泛应用于主汽压力系统中,并具有明显的优势,且发挥了重要的作用。间接能量平衡系统仍然应用于一些协调系统中,但是其在协调退位时,主汽压力控制方法依然采用能量平衡公式的理论。主汽压力系统一般采用控制进入炉膛的煤粉量的手段来达到控制主汽压力的目的。
2.3再热气温系统的控制方面。再热气温系统的控制相对于一次气温的控制的难度比较大,也比较繁琐。有些火电厂为了较容易控制温度和节约成本,只通过温水来调节温度,这样做的结果反而与实际目的背道而驰,并在一定程度上加重了经济的负担。以亚临界机组作为例子,每将1%的减温水喷入,则会减少大约0.5g的标准发电煤。对于调节再热汽温的方法在当今还有很多,如煤气循环、摆动式燃烧器以及热风喷射等。
三、火电厂集控运行策略
3.1提升火电厂集控系统运行条件
火电厂集控运行系统的外部环境包括控制室及电子室的环境要求、计算机控制系统持续电源、接地以及仪用气源等,这些外部环境都将直接影响着集控系统的安全、高效运行。然而机组在安装和调试过程中由于抢工期等的原因,这些外部换环境要求往往被忽视。火电厂集控系统的外部环境应注意以下几个问题:控制室和电子室通常只有一套空调系统供其共同使用,然而电子室的空调只负责调温并不调湿,在空气湿气重的情况下,模件上比较容易结露,气候干燥时又容易产生静电;信号干扰对于集控系统的运行也产生着直接的影响,火电厂集控系统没有良好的接地和合理的电缆屏蔽,其则容易受到干扰,使系统误发信号。集控系统工作人员应特别注意以上提到的较普遍出现的问题,防患于未然,尽量避免不必要的故障导致火电厂正常运转中断。
3.2提高集控系统的运行技术管理
(1)集控系统主要是由变送器、CS系统以及盘台设备等组成,集控系统在运行中任何一个部件出现异常都可能导致系统部分功能失效等故障。因此,为了确保集控系统的正常运转,应把构成系统的设备当成一个统一的整体来管理。
(2)集控系统分为硬件系统和软件系统两部分,其核心的部件是微处理器。集控系统有着实时性强、存储容量大和安全可靠等优势,可通过软件组态来实现各类高难度的控制策略,因此,火电厂在重视维护系统硬件的同时还应重视软件系统的维护和完善。
(3)集控系统中热机保护系统是确保操作人员以及机组运行安全的装置。机组一旦出现异常,通过系统停机来避免事故的恶化,从而保障机组和人员的安全。为最大程度减少事故发生的几率,有关专家根据大量的实际经验以及科学分析,规定了运行设备的极限值以及安全保护值,所以,除特殊情况外,操作人员不可随意更改甚至取消设备保护值。
结束语:
随着集控运行技术的不断发展,现如今它已成为一项新兴的技术,在现代工业中被广泛应用,在电网改革的驱动下逐渐代替了原来传统的仪器装置设备,在现代火力发电中起到了难以估量的重大作用。它最重要技术手段就是高能效地控制管理电力电网的全部过程,并结合计算机网络技术把控制与管理融合在一起,两者起到相辅相成的作用,因此进一步推动了电力电网企业控制自动化不断向前发展的力度。
参考文献:
[1]麦勇军、黄雄伟、肖新国等:《火力发电机组的DCS改造》,《自动化博览》,2013,(06).
[2]白焰、吴鸿、杨国田:《分散控制系统与现场总线控制系统基础、选评、设计和应用》,中国电力出版社,2014年.
[3]奉江华:《浅谈现代火力发电机组的集控运行技术》,《科技天地》,2015(08).
论文作者:焦挺1,贺园园2
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签:系统论文; 发电厂论文; 火电厂论文; 机组论文; 技术论文; 设备论文; 气温论文; 《电力设备》2019年第1期论文;