燃煤电厂集控运行与机组协调控制论文_王学民

燃煤电厂集控运行与机组协调控制论文_王学民

(国家能源集团神华国能天津大港发电厂有限公司 天津 300272)

摘要:如何完善生产系统,提升生产效率和安全性能成为了电厂日常工作的首要目标。而通过良好的集控运行和机组协调,可以有效实现这一目标。基于此,对电厂集控运行和机组协调系统进行分析,并探究其在生产中的具体运用,进一步促进电厂的稳定运行。

关键词:电厂;集控运行;机组协调

1电厂集控运行概述

1.1电厂集控运行内涵

传统的电厂管理机制,主要是单独控制模式,将炉、电、机进行分开处理,落实更加有效的集控技术和运行模型,结合集中性管理机制,提升集散控制效果的基础上,保证系统中不同管制零件和运行机组之间的协同性,也为集控项目的升级奠定坚实基础。在电厂集控运行项目中,要结合安全措施进行集中处理和综合控制,将设备生产机制、设备使用处理机制、设备停运要求等进行全方面分析,在建立安全措施的基础上,并不负责设备的维修,保证集控结构和工作状态监控项目的统筹处理。

1.2电厂集控运行技术

在电厂集控运行技术运行过程中,要结合其实际技术要点进行统筹分析和综合化处理,是一种新型的综合控制管理系统,保证产业的智能化和自动化,并且为设备控制模型和管理技术升级奠定坚实基础。值得一提的是,在运行基础技术时,部分企业利用4C技术,实现自动化生产线在线监控,从而一定程度上落实控制处理模型的有效性,真正将运行调度机制和设备分析研究项目结合在一起,更好的落实优化方案,实现电厂机组经济性和安全性的综合性升级。在对技术结构进行统筹分析的过程中,不仅仅要对相关信息模型和数据运维体系进行统筹分析,也要对处理测算机制进行整合,并且将智能操作项目和电厂设备管理项目结合在一起,将集控机制和运维体系作为基本的管理要求。

2电厂集控运行存在问题

2.1主汽压力系统

随着技术水平的不断提升,直接能力平衡公式也日益成熟,被广泛运用于主汽压力系统中,且发挥着重要的作用。但是,间接能量平衡系统的缺陷仍然非常明显,就是在协调退位时,仍然采用能量平衡公式的知识理论,这与实际生产中的情况是相违背的。

2.2过热气温系统

过热气温调节主要针对的是煤和水的比例调节。而影响机组过热气温的因素有很多,包括给水温度、燃水比例、空气系数、受热面等多个方面。而过热气温系统虽然有着理论基础作为支撑,但是在很多环节的设计上仍然有很多缺陷,因而生产环节的质量无法得到充分保障,过热气温系统的质量控制方面也受到了一定的阻碍。

2.3再热气温系统

再热气温系统相比于单次气温控制,无论是在环节上还是难度上都要更加繁琐。而很多电厂为了节省成本和简化工序,仅仅通过温水来进行温度的调节。但是,这种做法的效果并没有达到预期,相反在一定程度上提升了电厂的成本,增加了经济负担。所以,电厂可以尝试考虑煤气循环等方式来完善再热气温系统。

3电厂集控运行的加强具体措施

3.1发展智能化技术的利用

新技术新科技在电厂管理中的应用不断增多,为了实现电厂生产的智能化管理,提高电厂集控运行的管理水平,需要提出新的集控运行的举措,目前,国内外的电厂开始朝智能化、无人化值班方向发展。向智能化、自动化方向发展,积极发展电厂集控运行的优势并以此解决电厂生产管理中所展现的问题,是目前我国电厂工作的主要目标。由于我国现阶段的电厂大部分还在使用一些老旧的设备,使得集控运行系统不能很好的与这些设备兼容,缺乏良好的协调配合和资源共享。随着我国人民用电量和用电要求的不断提高,电厂的工作压力也随之越来越大,因此,更加需要电厂在保证发展的同时,优化电厂的资源配置和合理的分配技术,并不断的培养提高工作人员的专业素质和技能水平,不断完善电厂的管理制度,为加强电厂集控运行提供坚实的保障。

3.2改善集控运行系统的工作环境

电厂集控运行系统,需要比较良好的工作环境才能充分的发挥出运行系统的真正效益。电子室环境、控制室环境、电源环境等都与集控运行系统息息相关,如电厂的集控运行系统中,需要有不间断的电源、接地系统等。这些关键性系统在设备的安装、调试、运行的过程中,由于受到外界条件的影响和人为条件等因素,常常出现电子信号错乱的情况,导致不能对设备良好有效的管理控制,这就需要集控系统具备良好的接地系统,同时加强对电缆的屏蔽。控制室与电子室要独立分开,用各自的空调系统,在此前,电子室和控制室共同使用同一台空调系统,电子室的空调不具备除湿功能,在空气湿度较大的雨季,电子模件上容易凝结露水,空气干燥的冬季设备容易产生静电,UPS电源供电模式和执行切换时间是否能满足电厂的生产要求,避免气动执行结构管件在冬季出现冰现象导致性能故障等。工作人员在集控运行系统的应用中,要针对此类受工作环境影响而出现的问题多加关注,并及时的做出反应,改善集控运行系统中的工作环境,未雨绸缪,事前控制,避免一些小的疏忽导致设备故障等大的问题产生,从而影响电厂的生产能力和经济效益。

3.3加强电厂集控运行系统的管理

目前电厂集控运行系统,主要由DCS系统软件和硬件、变送器、测量开关、盘台设备、执行结构、电缆等部分组成。在应用集控运行系统时,需要协调好各个部件来发挥整个集控系统的效用。在某一个部件设备出现故障,必将严重影响整个系统的正常运行,严重者甚至出现电源跳闸,损毁电厂设备,使集控系统的部分功能瘫痪。因此,加强设备的维护和管理是电厂集控系统运行中需要重视的工作,加强电厂集控运行系统的现场管理,计算机系统的协调管理,从根本上保证电厂集控系统的正常运行。在加强机器设备的维护管理的同时,还应该对电厂集控运行系统的软件部分加强维护。集控系统是在硬件的基础上,通过软件来实行控制管理,其高精度、存储量大,可靠性都得通过高效的软件操作系统来实现。

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3.4重视电厂集控运行中的关键问题

在电厂工作压力越来越大的环境下,集控系统的运行中就会显现出很多的问题。在这些问题出现之后,要做到专门管制,制定出科学的问题解决制度,电厂的资源要进行合理的优化,技术资源的分配也要相得益彰。各个电厂需要针自身的实际情况,做好本厂相应的规范流程。实现问题的有效解决,提高生产工人的专业和技能水平,使电厂集控运行中的问题能够得到合理妥善的解决,既避免了重大问题对电厂的经济损失,又能加强管理人员的实践经验,从而使电厂的集控运行系统发挥出良好的功能价值。

4集控运行与协调控制的改进方式

4.1参数控制

系统的负荷一旦出现变化时,会使得负荷调节器的作用受到一定程度的影响。如果此时系统能够恢复稳定,则目标负荷与实际负荷差异会有所降低,前馈信号的动态过程便会结束。而根据这一特点,可以采用控制调节器参数的方法来降低达到目标负荷的要求。而在实际生产中,目标负荷与实际负荷中的差异也可以利用调节器的比例系数调整来实现相对平衡。

4.2调节水功能

4.2.1调节水温度。中间点温度需要被合理设定,因而可以通过分离器,通过手动偏置的方式来控制饱和蒸汽的温度。

4.2.2调节给水量。日常生产活动中,如果采用手动的方式进行给水操作,主调节器的输出量和给定值都会产生变化。如果采用自动给水方式,则可以通过中间温度PID来控制给水量。而在正常情况下,生产过程中燃料的消耗与给水量的比例是相对平衡的,只有当燃料产生变化时,给水量才会因为煤水比的变化而增加。

5电厂机组协调控制的措施

5.1硬件配置

5.1.1网络模块。网络模块包含现场调节、检测、系统分析等几个方面。现场调解的作用是负责接收变送器传输的信号,并将这些信号按照事先系统设定好的运算方式进行计算,从而将这些计算结果传送给现场的分析设备。而检测模块是系统的处理设备,信息的传输和接受的主要方式。而系统分析模块的作用在于和服务器之间的通讯,并在通讯环节中实现对于操作员站等地区的有效交流。

5.1.2内置系统设计。内置系统设计分为整体控制模块、锅炉模块、汽机模块。一般炉、机能量平衡的控制方式比较简单,常用方式是利用能量平衡的原则来进行,炉主控采用汽机能量需求信号的方式来发布指令,使给水、风量控制系统之间能正常工作,实现炉、机之间的能量平衡。而能量平衡信号的具体计算公式如下:

NRGD=P1/PT×PS[1+d/dt(P1/PT×PS)]+d/dt(PS)

P1/PT×PS[1+d/dt(P1/PT×PS)]+d/dt(PS)=P1+d/dt(Pd)

其中,NRGD为能量平衡信号,P1为调节级压力,PT为机前压力,PS为压力预设值。而锅炉控制系统可以在自动模式和手动模式2种方式下运行,且具有主蒸汽压力闭环的控制能力,可以对锅炉的输出、输入量进行有效调整,减少能量失衡的程度,提升生产效率。而汽机模块主要负责协调汽轮机的整体工作,并下达各项工作指令。这样一来锅炉和汽轮机都能处于正常运行的模式下,有效地保障生产的稳定性。

5.2软件配置

5.2.1软件结构。软件结构主要包含2个方面:客户端和服务端。通过这两段的配合工作,可有效管理任务内容,并发挥其优势,减少系统运行成本。而服务端由2台服务器组成,可实现互相之间的信息传输和通讯。这样做的好处在于,即便一台服务器出现问题,也能通过切换方式将任务转移到另外一台上,实现系统稳定运行。而承担客户端的是操作员系统,主要目的在于从客户端向服务器发布信息,并发挥操作员站的处理能力,对数据进行整合,分析后再传送回服务器,整个系统模式能在一个非常有序的模块下进行工作。

5.2.2功能系统。电厂的机组协调可与集控运行系统进行完美融合,通过对系统运行时状态的监控,可获取即时信息,便于划分整个系统功能。在电厂中,主要由主控制模块、锅炉模块、汽机模块和分析系统所组成。各个模块下又有很多小模块,以保证系统正常运行,协调好各模块之间的关系。而通过分析电厂实际生产特点,功能系统主要用于维持汽轮和锅炉的发电设备能够稳定运转,即便是在负荷变化率很大的情况下,也能实现主蒸汽压力的相对平稳。

6提升集控和协调能力的方案

6.1整体管理

对于电厂而言,集控的运行特点是判断控制方式的理论依据。而集控系统由变送器、盘台设备等多方面组成。所以,集控系统中有一个环节出现问题都会影响整体的机组功能。所以,要将整套系统当作一个整体来进行管理和维护,确保系统能正常运行。

6.2及时停机

由于惹急保护系统等设备的作用是保障机组与工作人员的安全,所以在日常的生产过程中,也要及时做好停机工作。即便工作人员能够对机组可能产生的隐患进行分析和处理,但是各种突发情况一旦产生,对于人员和机组来说都会带来很大的安全隐患。所以当机组出现非正常反应时,要及时将系统关闭,最大程度降低事故发生的可能性。而机组设备的运行本身是有范围和极限标准的,因而除紧急情况外,不能够任意更改设备参数。

结束语

为了保证电厂系统的稳定性,还需要不断加强电厂集控运行工作,并协调好机组设备之间的关系,才能保障电厂的生产效率,提升经济效益,为我国的经济发展作出更大的贡献。

参考文献:

[1]陈毅艺.燃煤电厂集控运行与机组协调控制[J].科技创新与应用,2016(4):110-110.

[2]王永国.燃煤电厂集控运行与机组协调控制探析[J].中国科技投资,2016.

[3]崔金伟.电厂集控运行与机组协调控制探讨[J].山东工业技术,2016(19):168-168.

论文作者:王学民

论文发表刊物:《电力设备》2018年第35期

论文发表时间:2019/5/27

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