摘要：随着火电厂的快速发展，对于火电厂集控运行的水平和效率提高是极为重要的事情，所以需要在火电厂集控运行的目标和质量要求下，对所存在的问题进行分析和处理，从而有效的提高集控的水平，确保火电厂生产的安全和稳定。
关键词：600MW火电厂；集控运行；技术
火电厂有自身的运行方式，要根据600MW机组的集控运行系统实际要求，分析系统运行中已经存在或可能存在的问题，从管理、技术以及外部保护上采取各种措施，确保600MW机组集控运行能够更加高效、稳定，促进火电厂安全能力和经济效益的提高。
一、600MW火电厂集控运行的核心技术
600MW火电厂集控运行主要是一种新型的综合控制系统，简称为DCS系统，主要是大中型工业生产运行的一种自动化，和600MW火电厂传统技术进行比较，其集控运行技术不仅仅将现代化工业生产的集成化和数字化以及其自动化加以实现，同时这种600MW火电厂运行的过程中，更是将火电厂生产工作的自动化水平全面提高，并借助于4G技术，实现对其自动化的实时监控，其管理技术主要是将600MW火电厂的生产工作效率进行提高和完善，并实现对集控运行生产过程的信息操作以及调度和优化指导，同时也要保证对生产事故发生的一种预防技术。
二、600MW火电厂集控系统配置及运行
2.1集控系统的构成
集控系统作为火电厂的指挥监控核心所在，要收集机组DCS以及PLC等系统运行时的数据。这一系统包括了三部分，现场控制层、系统服务层以及监控层。主控室相邻的电子设备室一般就是现场控制层，传感器和变送器发送的信号都由这一层的DPU接收，根据控制策略开展逻辑运算，运算结果直接传输到现场的执行设备。系统服务层主要负责与监控层各种计算机以及控制器的连接，从而完成各种信息的接收以及发送工作。监控层则是操作人员主要负责的工作站，对各运行设备进行监控，并对信息与系统服务层进行实时传输。
2.2各功能模块的运行方式
（1）主控系统。
主控系统要负责将电网自动控制系统的负荷指令传输出去，运行人员也可通过手动限速或限幅调整负荷指令。
（2）锅炉系统。
锅炉主控系统可以对主蒸汽压力系统进行闭环控制，并且对负荷质量进行前馈控制，使锅炉实现节能效果。前馈控制还能够使锅炉输入和输出的能量保持最大限度的平衡。
（3）蒸汽轮机主控系统。
汽机主控主要由协调控制系统完成。协调控制系统能够控制整个汽轮机，对蒸汽轮机下达各项指令。汽轮机的主控是机组的协调控制系统以及数字电调等系统的中间层控制系统，下达的指令通过DEH完成，DEH可以控制汽轮机的调速汽门开度，从而使蒸汽量能够保持充足的状态，以确保机组能够按照负荷运行，并且使锅炉和蒸汽轮机的能量能够保持相对的平衡。汽机主控系统的控制对象主要是主蒸汽压力，汽机主控系统可以通过负荷压力函数来生成主蒸汽压力。
2.3监控系统的实现方式
监控层一般采取I/O模式，通过双绞线或者光纤传输信号，使用硬接线电缆连接集控室DCS的I/O通道，确保DCS能够监控各个电气设备。另外，也可以将硬接线电缆和采集柜有机地结合在一起对电厂设备进行监控，这种方式主要是通过双绞线进行传输，可以节约电缆及其安装费用。
2.4协调控制系统运行方式
（1）手动运行。
锅炉、蒸汽轮机都通过手动状态进行控制。根据机组的实际发电功率，运行人员手动控制主蒸汽压力，锅炉主控系统下达对主燃料量的跟踪指令。运行人员对锅炉燃烧控制系统输入给定值，然后由锅炉燃烧系统自动运行。这种方式主要是在机组的启动、停止或者快速甩负荷情况下使用。
（2）机跟炉且功率可控。
锅炉主控系统调节负荷，再由运行人员手动输入给定值后，由蒸汽轮机自动运行，使机前压力能够维持稳定。这种状况下机组对外界负荷的响应会比较慢，因此机组通常在带基本负荷状态下使用这种方式。
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（3）炉跟机方式。
蒸汽轮机主控系统调节负荷，运行人员手动输入给定值，再由锅炉主控系统自动运行，从而使机前压力保持稳定。
这种状况机组对于外界的负荷响应比较迅速，因此多在机组运行正常的状况下使用。
（4）协调控制方式。
蒸汽轮机和锅炉的主控制器都是自动运行，整个机组由于带变动负荷状况，处于一种协调控制的状态，同时，机组可以根据电网AGC负荷指令对电网进行调频。
（5）机跟炉由蒸汽轮机调压方式。
锅炉侧故障、蒸汽轮机运行正常的状况下，要使机组能够连续运行，同时排除故障，就可以使用这种方式。锅炉侧故障后，机组的输出功率将受到限制，因此需要依据实际负荷指令，通过蒸汽轮机主控系统使机前压力维持稳定。
（6）炉跟机且锅炉主控调压方式。
这种方式一般是在蒸汽机侧故障而锅炉运行正常时使用。这种状况下，既需要机组连续运行，又要排除故障，就可以通过这种方式运行。蒸汽轮机故障使机组的输出功率受到限制，这里锅炉主控系统就会依据实际负荷指令来保持机前压力的稳定。这种方式也可以在机组启动时使用。
三、600MW火电厂集控运行中的难点
3.1过热汽温系统
过热汽温控制系统是指调节火电厂锅炉中煤炭和水的比例，可以通过一级、二级或三级减温水来进行辅助调节。汽温系统可以通过微调、细调或者粗调3个标准进行调节，粗调就是调节水与煤炭的比例，微调及细调则需要使用减温水进行辅助调节。汽温系统可能因为多种因素出现过热现象，如过剩的空气系数、给水温度和火焰中心的温度过高，燃水比问题、受热面凝渣等。直流炉中出现微过热时就是校正信号的出现，这里需要从里向外传输信号，如果过热汽温系统较为扎实，则可以正确传输信号，如果存在设计或者生产上的问题，则此系统不能很好地传达校正信号。
3.2再热汽温系统
再热汽温系统的控制更为困难和复杂。火电厂集控运行过程中，出于成本考虑，会通过温水对再热汽温系统进行温度的控制，这种方式从表面上看可以有效控制温度并降低成本，但实际运行中，会造成一些负担，亚临界机组尤为明显，亚临界机组使用温水控制温度时，这种方法可能因为再热蒸汽量过大的问题导致再热系统运行的不稳定以及设备的损坏，对机组运行效率以及效益都会产生很大的影响，在这种情况下，火电厂应该使用其他的方法降低温度，如烟温挡板、摆动式燃烧器以及热风喷射等。
3.3主汽压力系统
锅炉燃烧产生的能量和机组负荷之间的平衡是蒸汽轮机运行质量的重要保证，即直接能量平衡，经过不断的研究与试验，直接能量平衡公式成熟度已经得到了极大的提高，并被广泛地应用在主汽压力系统中，效果十分明显，有效地克服了锅炉燃烧时存在的惯性大、过程慢等缺陷，能够与蒸汽轮机的调阀动作有效协调，从而使机、炉配合更加密切，电网负荷以及机组运行都能更加灵活、稳定。但仍然有一些协调控制系统采用的是间接能量平衡理论，它的主汽压力系统在协调控制系统退出时，仍然需要使用直接能量平衡公式的理论，要使其他系统也能使用直接能量平衡公式理论，就需要对主汽压力系统进行精确的控制，而主要方式就是控制好炉膛的煤粉用量。
3.4提高集控系统的运行技术管理
集控运行技术特点是可行性集控运行策略制定的依据。600MW火电厂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。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。
结语
集控运行是一种新型的综合控制系统，其主要前提是大中型工业生产运行的自动化。相比较于600MW火电厂传统技术，集控运行技术更能充分体现的现代各类工业生产的集成化、数字化以及高自动化。
参考文献：
[1]朱鹏飞，汝金士。论火电站集控运行模式[J].科学之友，2011，20（6）：457-459.
[2]张中兴。火力发电厂运行中的集控系统运行技术及管理[J].硅谷，2013.03
论文作者:余晓菲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/23
标签：系统论文; 火电厂论文; 机组论文; 蒸汽论文; 锅炉论文; 轮机论文; 负荷论文; 《基层建设》2018年第4期论文;