火电厂集控运行技术分析

【摘 要】随着我国社会经济与科学技术水平的不断发展，也加快了城市化进程。电力工业是经济安全的重要支柱，其更是国民经济的重要支撑。目前电力企业所关注的问题就是通过减人增效、降低能耗等措施来进一步提升劳动生产率。为了切实增加经济效益、节约资源、确保火电厂高效安全地运行，文章对火力发电机组的应用展开探讨，最后介绍了300MW燃煤发电机组。

【关键词】管理；运行；火力发电厂；集控运行

在科学技术高度发达的当今社会，火电厂也通过不断革新，成效显著。传统技术被淘汰后，越来越多的火电厂在发电运行中，充分利用了现代控制技术以及网络。在现代化火力发电组生产的过程中，集散控制系统得到了普遍应用。火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。火电厂还有其它一些辅助生产系统，如燃煤的输送系统、水的化学处理系统、灰浆的排放系统等。这些系统与主系统协调工作，它们相互配合完成电能的生产任务。大型火电厂的保证这些设备的正常运转，火电厂装有大量的仪表，用来监视这些设备的运行状况，同时还设置有自动控制装置，以便及时地对主辅设备进行调节。现代化的火电厂，已采用了先进的计算机分散控制系统。这些控制系统可以对整个生产过程进行控制和自动调节，根据不同情况协调各设备的工作状况，使整个电厂的自动化水平达到了新的高度。自动控制装置及系统已成为火电厂中不可缺少的部分。

1 集控系统运行条件

在火力发电机组生产控制中，集控运行系统的作用十分显著，为了确保火电厂能过顺利、安全生产，管理应按照集控运行系统本身的规律进行，并要对集控运行的条件做到充分了解。在火力发电厂发电机组中，仪用气源、电子室和控制式的环境要求、计算机控制系统接地、不间断电源等，都是集控系统运行的主要条件。对于系统是否能够稳定、安全地运行，这些设备的运行状况会对其产生直接影响。为了不使在机组运行期间，这些设备优劣性被忽略，注意事项应归纳如下：①在冬季气候条件下，仪用空压机干燥、过滤、除水装置未能有效发挥出作用，不能结冰、配出气源管集水等状况。②空调系统在电子室内无法对室内湿度进行自动调节，即空调不能调湿。而在空气湿度较高的情况下，易引发电路板短路故障，容易出现电路板产生露珠现象。③UPS电源切换时间以及供电方式与标准、要求不相符，直接导致集控系统发挥不出自身功能。④系统容易产生误发信号的现象，系统受到强干扰，这时由于集控系统不具备良合理的电缆屏蔽以及良好的接地系统。

2 集控运行系统核心

DCS系统，也就是我们文章中的主角___集控运行系统，与传统集中式控制系统相比较，它是一种新型综合控制体系，其以大型工业生产自动化为基础。集控运行系统是充分体现了新型控制系统的先进行，而且，是现代各类工业生产线上，融合管控一体化、集成化、数字化、高度自动化为一体的新型技数。工业生产线的管理技术和操控技术是集控运行系统的核心技术的关键。其中，管理技术包括了可靠性管理，电能质量、节能、继电保护、环保、电测、化学、金属、热工、绝缘等技术监督管理，预防和控制生产事故，关键设备运行寿命损耗控制以及寿命检测，生产设备运行性能监测以及诊断故障，优化运行指导，经济运行调度，统计分析集控运行生产过程中的信息等高层次智能分析决策技术。管理技术对火电厂的生产效率进行了提高和完善，一切都从火电厂运行实际着手进行改进。操控技术包括异常情况下人工调控操作技术、实施自动监控大型连续生产流水线等技术，操控技术将火电厂自动化水平进一步提高，其对工业计算机系统达到了充分应用。

3 集控运行控制模式及事项

随着我国科学技术的大力推广，传统发电机组控制系统已经不能够与时俱进，因此，发电机组的集控运行技术很快便取而代之，现对其控制模式进行分析。

3.1 综合控制

伴随信息技术的飞速发展，在火力发电厂的发电机组控制中，应用了计算机通讯系统，综合控制就是将通讯系统和相应的通讯措施有机结合。经过长期的发展和进步，集控系统已经逐渐更新为拥有多系统接口的新型控制系统。该系统的特点在于有效连接了各控制器，并采用了当今最先进的高速数据系统，是协调控制成为现实。

3.2 分散控制

集中控制是传统发电机组控制系统主要采取的模式，该传统模式使事故的产生也变得较为集中。为了将控制难度有效减弱，提出分层控制发电机机组，这将传统控制弊端和劣势彻底改革，退出了高效、新型的集散控制系统。

3.3分级阶梯控制

将整体系统其全部监控及其控制过程划分为不同层次，来进行控制，实际上就是阶梯型分层结构，也就是我们说的集控运行模式结构。该模式实现了各司其职，各级进行各级的工作，各级完成各级的任务。

说到集控运行的注意事项，体现于如下三点：①控制再热汽温系统，可采用摆动式燃烧器、减温水、烟气再循环、烟风挡板调节等方法进行有效控制。②控制过热汽温系统，调节亚临界机组过热，微调和细调可采用1、2、3级减温水进行，而多以对煤水比的调节为主。③控制主汽压力系统，系统为了能够达到对主汽压力进行控制的目的，可对进入炉膛的煤粉量进行有效控制。

4 300MW燃煤发电机组

当发电机正常发电运行时，同时向系统提供无功和有功。而发电机由系统提供转变为无功，励磁电流逐渐减少，定子电流也转变为超前角度，这就是进相运行。进相运行需要注意：①定子端因漏磁而发热，由转子绕组漏磁与定子绕组端部漏磁共同组成合成磁通，这就是发电机端部的漏磁，在进相运行时，定子端部严重发热，增加了漏磁通，无功功率增多，功率因素下降。②降低厂用电电压，厂用电引自发电机电压母线或者发电机出口。随着发电机电压的下降，在进相运行时，也要降低厂用电电压。此时，要考虑到过热问题以及确保重要的、大型的厂用电动机的正常运行。③降低静态稳定性，在输出有功功率一定的情况下，进相运行时，励磁电流逐渐减少，也相应减少了发电机电势。若发电机励磁电流继续减小，发电机会失去稳定运行，其工作会进入不稳定状态。

运行限制条件：①在正常范围内，控制汽轮发电机组轴系振动；②各部温升控制在正常范围之内，发电机冷却系统持续正常工作；③发电机的最大功率角不得大于九十度；④进相最大无功功率应控制在该机组的静态稳定极限和边界值之内。

5 结语

在信息化高速发达的现今社会，集控运行技术已经逐渐被应用与火电厂的生产与运营中，并发挥出不可替代的作用，带来了良好的社会效益。看以看出，在现代工业生产中，集控运行技术已经成为新兴技术。集控运行技术运用了计算机网络，融合了管理和控制，其核心技术推进了火电厂自动化进程，实现了对工业生产过程的高效管理与控制。

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