摘要：电厂运行是否经济以及安全取决于火力发电厂机组的运行方式。这就意味着在电厂运行中，火力发电厂机组的运行方式起着至关重要的作用，那么就一定要注重火力电厂优化机组运行方式，并且还要建立起十分全面的火力发电厂机组协调控制系统。本篇文章主要围绕的中心内容就是火力发电厂机组运行方式的优化。
关键词：火力发电厂；机组运行；方式优化
煤炭仍然是我国最为主要的能源消费，尤其是作为消耗煤炭量巨大的电力行业。不过，煤炭作为一次能源而言，数量是十分有限的。并且，我国现在正在倡导建立资源友好型社会，所以从环保的角度来看，迫切的需要改变对煤炭资源依赖度过大的我国电力行业行情。所以，如果通过优化火力发电厂机组运行方式来减低降低机组煤耗也算是为建设资源友好型社会作出了贡献，可以说是意义非凡。
1.通过调度形成机组负荷控制指令
调度指令决定了电厂所发出的负荷大小。通过调度形成机组负荷指令一般而言要经过三个过程。首先是通过调度经过数字光纤通道把负荷控制指令发送至电厂的RTU系统之中。其次是在电厂RTU系统接收到指令之后把指令通过电气信号通道传送到运行机组。最后可调节的指令就能够通过运行机组反馈给调度了[1]。所以对于机组来说，当他们接收到了调度指令的时候，可以自行选择采取哪一种控制方式。
2.电厂机组的运行控制方式分析
2.1BASE模式
此类模式指的就是通过手动控制方式来运行汽轮机以及锅炉主控。那么在这种模式之下，机组的所有输出的输出值都可以通过手动的方式来进行设定，但是在这个时候一定要特别注意负荷的变化，并协调配合所有的机炉。
2.2BF模式
在这种模式之下，锅炉的主控是通过自动的方式进行的，这种工况的负荷相应比较快速，不过它的气压波动会相对较大。所以只有在没有RB信号或者是汽机手动控制主控以及发电机并网的状态下才会切换到此类模式。
2.3TF模式
当机组是TF模式的时候，锅炉主控的方式为自动方式，一般而言，操作员会手动将锅炉主控负荷指令进行改变，又或者是通过手动调节燃料以及给水量的方式来调节负荷[2]。在这个时候，不仅要仔细的对负荷的变化速率进行观察，而且还需要对主汽压力的变化进行观察。当锅炉主控是手动方式、RB动作方式以及压力控制等相关方式的时候就可以直接切换到此类模式了。
3.4CCS模式
在这类模式之下，机和炉的主控都是位于自动方式。汽机主控会根据功率偏差以及压力偏差的不同来控制阀门的开度。而后，已经修正过的机组负荷以及压力指令会经过锅炉主控发送至风量以及燃料控制回路，从而达到协调锅炉出力以及负荷指令的目的。同时在这种模式之下，运行人员会依据实际的情况来对机组的目标负荷进行手动设定，但是在设定之前必须确定COOR投入灯是否处于明亮的状态，一般而言，在这种模式下，机组已经是并网方式了。
3.火力发电厂机组优化简介
3.1内涵
火力发电厂机组优化运行指的就是在投入新发电设备之前调整机组运行参数以期改变机组的运行方式，这种方式可以大大减少泄露量，从而使机组运行效率逐渐提升，在节约能源的同时还能够为火力发电厂赢得越来越多的经济效益。现今，主要的火力发电厂机组优化运行方式大致分为两种，其一是单机优化，其二是全厂优化[3]。前者指的就是在单机运行的时候设定好热经济性指标，之后再改造单机使之实现最优化运行。但是后者指的就是在全厂的所有机组中设置一个总的热经济性指标，改造全厂机组以期进行总体优化运行。
3.2主要内容
我国的科学技术在逐渐的发展和进步，火力发电厂也不例外，其机组优化运行也在逐渐的发展，并且它的研究领域还在逐渐扩大。现为止，我国主要的火力发电厂机组优化运行研究中的内容以及方向以及逐渐明确了，即其最主要的理论指导就是最优化原理，之后在实际的运营环节中再依据机组的辅机和主机设备来确定适宜的优化试验方式。当完成了所有的优化试验之后再分析试验结果和其综合的运行状况。与此同时，还需要建立相关的操作程序来健全机组的优化运行方式并指导机组运行状况。唯有如此，才可以保证在标准负荷范围之内，发电机组不进可以处于最佳的运行状态，还能够有比较合理的参数与之进行匹配。
3.3主要意义
最近几年，我国经济取迎来了飞速进步以及发展，所以对于能源的需求量也就明显提升了许多。那么基于这种情况，只要火力发电厂能够进行机组优化运行，那么就可以大幅度减少能源的消耗量。用时还可以达到节约降耗以及增加经济效益的目的[4]。它的的主要工作就是优化调整机组整体，之后再通过试验在机组运行时获得不同的数据，并且分析和计算这些数据来获得兼具低能耗和高产出双重优点的经济运行模式。除此之外，这种运行模式还可以指导火力发电厂的各个机组的运行并能够实现高效利用能源的目的。
4.火力发电厂机组优化运行策略
4.1机组设备优化
在火力发电厂机组优化运行的所有环节之中，最为重要的就是要掌握它的火力发电原理。火力发电厂中最为重要的三个设备就是锅炉、汽轮机以及发电机，而它的工作原理既是通过锅炉设备来把不同的化学燃料中所富含的化学能源转变为热能，之后再通过汽轮机来把获得的热能转变成机械能。最后一步就是通过发电机把机械能转变成电能。其实在日常的生产以及生活之中，研究火力发电厂机组优化运行方式的学者不在少数，他们在研究中积累了大量工作经验，同时还通过相应的科学实践达到节能的目的。通过对机组优化运行的实验指出，第一步是要优化并且调整锅炉，主要的实验研究对象不仅要涉及燃烧器配风以及风量标定，还要包括制粉系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在调整了燃烧以及制粉系统之后，再在每一个负荷点之上找到最佳的运行方式，最后就可以根据相应的结果来修正自动控制曲线。第二步是对汽轮机组进行优化与调整，优化方式实验研究的着手点既要是定滑压，又要包括给水泵组、真空和循环水泵。第三步就是对热控系统进行优化和调整[5]。在对锅炉和汽轮机试验结果进行了综合考虑之后，就可以从数学模型上依据机组控制系统的所有特征绘制相关的曲线，在绘制的过程中也可以改变原本的控制参数，这样一来就可以在机组运行中直接运用优化试验结果，那么提高机组经济性也就成为了最终的结果。第四步是对机组整体联合进行优化与调整，也就是说在得到了汽轮机以及锅炉的香港优化调整结果之后再对参数进行设定，实验时运用机炉联合方式，那么在不同的负荷机组下也能够确定出供电煤耗量的最优值。总而言之，影响大型的火力发电厂机组热力系统的因素极其广泛和复杂。在传统理论研究中，一般是在假定相关不变的情况下得出的，所以有时候会偏离了现实生产。因此，所得的未必是最好的运行方案，于是试验的重要性由此可见一斑。
4.2机组系统优化
现今社会，用电需求不断的增长，所以对机组的要求也越来越高，最为明显的就是需要具备更快的负荷响应速度。在传统的机组中，大部分是按照基本负荷进行设计的，所以它的控制方式很难跟上负荷的变化速度。不过，新投产机组就完美的解决了这个问题，尤其是对于600MW以上的新投产机组而言，它的自动化水平就会更高[6]。在我国，它已经逐渐成为了电网主要的调峰以及调频机组，它的最为主要的一个特点就是安装了AGC，即自动发电控制系统。现今，我国机组负荷变化率大约是1.5%MCR每分钟，负荷响应的时间也应该少于两分钟。并且在自动发电控制系统的方式之下，调度遥控设定了机组的目标负荷，而操作人员手动设定了负荷变化率。于是机组负荷变化会更加精准，不过，自动发电控制系统还是存在缺点的并且还会对机组产生影响。这些影响主要表现在下面的几个方面。第一是影响机组的寿命。因为电网负荷会频繁的产生变化，所有安装了自动发电控制系统的相关机组也会发生频繁的调整，于是锅炉的蒸汽、温度以及压力也会随之发生频繁的变动，这些都会影响机组的寿命。第二是影响机组运行的经济性。尽管自动发电控制系统是具备负荷经济的分配功能的，不过因为机组分配负荷可能会存在不均的状况，所以在厂网分开之后，自动发电控制系统就很有可能不能再实现经济的负荷分配了。第三是影响了运行稳定性。对机组负荷进行调节其实是一个动态过程，所以在调节的时候还是要花费一定的时间才可以实现稳定的。依据调节机理而言，下一级机组调节系统应该比上一级自动发电控制系统的调节频率高，不过电网负荷随时都在变化一直在变，所以系统稳定运行也会受到影响。所以，既要协调控制系统以及自动发电控制系统，又要对整个机组运行优化方式进行重视，以期建立起机组协调的控制系统[7]。在整个系统中，协调控制系统位于最高层，它负责把信息传给下层各个子控制系统，从而确保整个协调控制系统可以实现稳定运行。
5.辅机的节能改造
对于主机性能水平的研究越来越广泛，但是我们仍然要注意到如果旧机组辅机系统没有达到主机运行要求的话，那么也很有可能难以实现系统优化。所以需要采取相应的改造措施。在火电厂中，不仅有三大主机，而且还有许许多多的辅助设备和各种复杂多样的系统。这些辅助设备以及辅助系统都能够在火力发电厂中发挥十分重要的作用。不过，辅助系统的结构十分复杂，所以它的运行状况直接影响了机组热经济性的相关指标。至今为止，对于辅机节能减耗方面的相关研究主要还是为了减少厂用耗电，比如较为典型的就是丢弃汽驱动方式而转而使用电驱动、丢弃射水抽气器而转而使用真空泵等方式。而且火电机组的相关热力系统也不简单，就拿汽轮机为例，它不仅包括了回热系统，还包括了给水系统。总而言之，要使火电机组达到节能增效的主要方式大致有以下两种。其一是对机组进行优化运行来达到提高效率的目的，其二是减少厂用电率来达到提高机组经济性的目的。要改造火电机组的辅机的话，就必须减少厂用电率来达到节能的目的。在火电厂中，它的辅机种类有很多，因此它的节能内容也不在少数，涉及范围十分广泛。当汽轮机组启动或者运行之时，为了使得凝汽器保持真空状态，就需要提高机组经济性，这事使用抽气设备就成为了必然的选择[8]。而组成凝汽设备的主要部分不仅有抽气器和汽水管道，还包括动力泵、阀门以及冷却器。而抽气器就是除气系统的主要设备。现今，火电站主要有三种形式的抽气器其一是水环真空泵，其二是射汽抽气器，其三是射水抽气器。但是在实施了有偿使用水的相关资源政策之后，电力企业开始重视射水除气设备的技术改造，尽量达到节约能源和减少运行成本以及提高企业经济性的目的。而用汽泵取代电泵所获得的经济效益可以体现在两方面、首先是在改造之后，煤炭消耗量减少了，机组整体经济性也随之提高，因此获得了经济效益。其次就是在改造之后厂用电相应较少了，上网电量随之增加，企业因此也获得了经济效益。除此之外，在改造之后，降低了汽动给水泵噪声的并提升了其运行的稳定性，同时还能够灵活地进行调节，检修人员和运行人员的相关工作量随之减少，但设备安全可靠性却又有所提高。
6.结语
在我国，燃煤火电机组数量还在逐渐增加，大量煤炭因为发电而被消耗，所以火力发电厂机组优化运行是我国能源战略的必经之路。目前为止，火电机组中的装机容量在不断扩展，燃料成本也随之不断增长，于是节能增效尤为迫切。显而易见，机组的优化运行研究工作的技术水平很高，并且机组的优化运行研究工作和具体实际之间的结合还十分紧密，这就意味着它所涉及的内容是特别广泛的。所以，对火力发电厂机组优化运行的研究应该是长期并且艰巨的。
参考文献：
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[8]王伟，徐婧，赵翔，袁晓江，李振新.中国煤电机组调峰运行现状分析[J].南方能源建设，2017，01：18-24.
论文作者:王威
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
标签：机组论文; 火力发电厂论文; 方式论文; 负荷论文; 控制系统论文; 系统论文; 锅炉论文; 《电力设备》2017年第10期论文;