摘要：随着我国经济的迅速发展，能源危机也逐步紧逼，电力工业不仅支撑着国民经济，更是经济安全的重要支柱。由此，如何更好地提高劳动生产率、降低能耗、减人增效成为我们电力企业研究关注的问题。本文从实际工作经验出发，探讨集散控制系统在火力发电机组的具体应用，从而保证火电厂安全、高效地运行，进一步节约资源，增加经济效益。
关键词：火电厂；国民经济；集控运行技术
前言
经济发展与科学技术息息相关，现今，越来越多的火电厂摆脱传统技术束缚，利用现代网络及控制技术保证发电厂运行。因此，集散控制系统在现代化火力发电机组生产过程控制中获得了普遍应用，并且在实际应用中起到的优势作用越发明显。
1.火电厂集控运行的概述
在通常状况下，火力发电厂基本都是采用单独控制技术，选用母管制，其中包含的机、电以及炉都是处于彼此分离的状态。但是与单独控制技术相对而言，集控技术主要是选用单元制机组，其中的每台发电机都会配备相应的汽轮机以及锅炉，与此同时，集控技术还会集中的控制汽轮机、发电机以及锅炉等设备。其在集散控制系统当中完成对各机组的统一操作，而且各机组彼此间处于相互分离的状态，这种控制技术即为集控运行技术。在火力发电厂生产、投入运行与停止运行的整个过程中，都会受到集控运行系统的严格检测，同时还会获得由系统提出的合理性安全控制对策。对于每个值而言，都必须要安排一个值长，而每台机组都会分别配备主值班员、机组长、副值班员以及巡检员各一名，这些工作人员共同完成监控机组的任务。在设备生产以及使用的整个过程中，值班员都会对其实施24小时不间断的监督与控制，但是假如火力发电厂的集控运行设备具有非常高的自动化程度，那么这个岗位也是可以省略的。
2.火力发电厂发电机组的集控运行系统的核心技术
集控运行系统简称为 DCS 系统，是一种以大型工业生产自动化为前提的新型综合控制体系。相比传统的集中式控制系统来说，DSC 系统是充分体现了当今各类现代工业生产线高度自动化、数子化、集成化和管控一体化技术特征的更为先进性的新型控制系统。集控运行系统的核心技术主要为工业生产线的操控技术和管理技术。操控技术充分利用工业计算机系统，进一步提高火电厂自动化水平，其中包括运用 4C 技术对大型连续生产流水线的实时自动监控技术及异常情况下的人工调控操作技术。管理技术则从火电厂的运行实际出发，完善和提高火电厂生产效率，其中包括了用 4C 技术对集控运行生产过程信息的统计分析、生产过程的经济运行调度及优化运行指导、生产设备运行状态及运行性能的检测及故障诊断、关键设备的运行寿命监测及寿命损耗控制、生产事故的预防和预控、技术监督 ( 绝缘、热工、金属、化学、电测、环保、继电保护、节能、电能质量 ) 管理、可靠性管理等高层次的智能分析决策技术[1]。
3.火力发电厂发电机组的集控系统的运行条件
DCS 系统在火力发电的机组生产过程控制中起着重要的作用。因此，充分了解 DCS 的运行条件，按其自身规律进行管理，对保障火电厂安全生产是至关重要的。集控系统的运行条件主要包括：不间断电源、计算机控制系统接地、控制室和电子室的环要求以及仪用气源等，可以说，这些设备的好坏对系统的安全稳定运行有直接影响。但在抢工期等等非常态的机组安装和调试期间，这些设备质量的优劣经常容易被忽略。此外，以下几点具体内容更不容忽视：集控系统没有良好的接地系统及合理的电缆屏蔽，会直接导致系统受到较强的干扰，易误发信号。UPS 电源供电方式及切换时间不符合要求。直接造成集控系统无法发挥自身的作用。空调不能调湿，因此电子室内的空调系统无法自动调节室内的湿度，在空气湿度较高时，容易出现电路板有露珠的状况，从而造成电路板短路故障。仪用空压机除水、过滤、干燥装置不能发挥有效的作用。在冬季易有露天的天气状况下，不能排除气源管集水、结冰等状况。
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4.火电厂集控运行技术的控制模式
经过不断的完善与优化，目前集控运行技术主要有三种运行模式：（1）分级阶梯控制模式。实际上，集控运行模式结构是属于一种阶梯型分层结构，分级阶梯控制模式能够把整个系统的所有监控与控制过程合理的分成若干个不同的层次，各级完成自身所对应的工作，彼此独立，各司其职，互不干扰；（2）分散控制模式。对于传统的发电机组控制系统而言，其基本上都是选用集中控制的方式，这样就会造成事故也会集中的发生，为了解决此缺陷，新推出的集散控制系统能够有效实现对发电机组的分层控制，这样控制难度就大大降低，而传统发电机组控制系统存在的缺陷也得到有效的弥补；（3）综合控制模式。其主要是借助于通讯系统来完成综合控制的。在当今信息时代，信息技术不断的创新与发展，其已经充分融入到人们的现实生产生活当中，而在火电厂的生产中也开始广泛的应用通讯系统，于是集控系统也逐渐转变成一类新型的多系统接口的综合控制系统，而在高速数据输送的过程中，其能够有效提高控制系统运行的有效性与协调性[2]。
5.火电厂集控运行时的注意事项
5.1加强集控运行系统的技术管理
对于集控运行技术而言，其基本特点即为其能够作为制定可行、科学集控运行策略的重要依据。火力发电厂集控运行技术管理需要充分注意以下几个问题：首先，在一般状况下，集控系统都是包括两个部分，分别是硬件系统以及软件系统，而作为集控系统的核心部件之一，微处理器在集控系统中也具有至关重要的作用。集控系统具有很多优势，例如其运行操作比较安全可靠，并具有较大的存储容量等等，所有高难度的控制策略都能够借助于软件的组态来完成，因此，必须要充分重视度软硬件系统的完善与维修；其次，集控系统是由多个设备共同构成的，其中包括CS系统、盘台与变动器等等，如果其中的某个部件在运行的过程中出现问题，则就会导致整个系统出现故障，因此，必须要把系统中的所有设备都当成一个统一的整体，从而对其进行管理与控制，以保证系统的高效运作；与此同时，集控系统当中配备的热机保护系统的主要任务是保障机组的运行安全以及操作人员的人身安全。当机组出现异常的状况下，就会采取系统停机的措施来防止事故的继续恶化，进而有效确保工作人员以及机组的安全。有关专家与研究人员通过深入分析与研究，并借助大量的实际经验，从而规定出运行设备的安全保护值与极限值，以尽可能的降低事故发生的概率。因此，在通常状况下。操作人员是不能随便的取消以及更改设备保护值的，特殊情况除外。
5.2改善集控运行系统的外部环境条件
目前，对于火力发电厂集控运行系统而言，其外部环境包括控制室与电子室的环境要求、计算机系统对持续电源以及接地的仪器电源等等，这些外部环境会在很大程度上影响着集控系统运行的可靠性以及安全性。在机组的安装与调试过程中，操作人员会由于抢工期或者节约费用等原因而忽视对外部环境的充分重视。通常，在火电厂集控系统的外部环境方面应该注意以下几点：（1）信号干扰会在很大程度上影响到集控系统的整体运行状况，假如集控系统缺少有效的电缆屏蔽以及接地不够良好，那么其极易受到干扰，从而造成系统发送错误信号；（2）通常，电子室以及控制室往往都是共用一套空调系统，但是电子室当中安装的空调仅仅具有调温功能，并不负责调湿操作，当空气具有较重的湿气的时候，模件上面就易于出现结露现象，但是当空气比较干燥的时候，其又易于产生静电，这都会对系统的正常运行造成一定的影响。因此，集控系统的工作人员在实际工作的过程中，都应该充分重视上述几个问题，做好防范工作，从而尽量把所有可能会引发安全事故的危险因素都排除掉，以保证运行的安全性与可靠性。
6.结束语
集控运行技术已成为现代工业生产中广为应用的一门新兴技术，已经逐渐在现代火电厂中发挥重要的作用，其核心技术通过对工业生产过程进行高效的控制和管理，运用计算机网络将控制和管理融为一体，使得火电厂自动化进程走向新的台阶。
参考文献
[1]王长军.关于火电厂集控运行技术的研究[J].中国高新技术企业,2014(10):131-132.
[2]张佳贤,潘健.火电厂集控运行技术研究[J].山东工业技术,2015(3):216-216.
论文作者:郭祥
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/12
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