浅谈火电厂集控技术

摘 要：电力行业作为我国国民经济发展的重要产业在近年来也取得了飞速发展，随着社会生产及人们日常生活对于用电量的不断增加，诞生了集控运行技术，在现代火电厂中广泛应用到这种新型的技术，在提高火电厂工作效率以及运行安全性等方面发挥着极其重要的作用。本文主要介绍了火电厂集控运行的相关概念，针对当前火电厂集控运行中出现的主要问题提出了相应的改进措施。

关键词：火电厂；集控技术；问题；对策

中图分类号：TM621 文献标识码： A

目前，很多火电厂已经开始应用集控技术，对机、电、炉进行集中控制管理，这种技术主要以微处理器为主，有机结合了计算机控制系统、控制室、电源、电子室及其他仪器等硬件、软件。集控技术的主要优点在于拥有巨大的储存容量，时效性较强，可靠性较高，大大提高了火电厂运行管理的自动化、数字化、集成化程度。但是，在实际应用过程中，也会出现由于软件环境、物理环境而对仪器性能产生影响的问题，为了减少事故的发生，提高火电厂的运行效率，确保整个运行系统的安全性，有必要对火电厂集控技术进行深入探讨、分析。

1 关于火电厂集控技术的相关概述

1.1火电厂集控技术的基本概念

以往，传统的火电厂主要采用的是单独控制技术，通过母管制分开管理机、电、炉。现代化的集控技术采用单元制机组，基本上每台发电机都会配置一台汽轮机、锅炉，通过集散控制系统实现机、电、炉的集中管理和操作，而各个套机组之间相互独立、分离。集控技术的运行工作主要是检测火电厂在生产、投运、停运等各环节中存在的问题或者隐患，并且提出有效的安全防范对策。集控技术运行主要与监控系统、防误系统进行结合，实现信息资源共享，这样就可以确保现场情况和主站信息保持一致。集控运行每个值都需要配置一位值长，每台机组需要分别安排机组长、巡检员、主值班员、副值班员，共同监督、检查机组的实际工作情况。同时对于集控机器，应安排相关值班人员24h监视其生产运行情况。

1.2火电厂集控运行系统的核心技术

集控运行技术也被称为DCS 系统，该技术相对于传统单独控制技术而言，集成化、数字化、自动化程度较高。生产线管控技术是火电厂集控运行的核心技术，主要通过网络技术、计算机技术管理、控制生产线的一切生产作业，一旦生产线出现异常状况时，可以在短时间内选择有效的操作调控技术。若需要实时监控大中型生产线生产情况可采用4C 技术，这样可有效提高火电厂生产作业效率，优化、改进集控运行的经济运行，合理预测安全事故隐患，降低事故发生率。

2 火电厂集控技术运行过程中存在的主要问题

2.1过热蒸汽温度系统问题

关于超临界机组过热蒸汽温度调节主要是指以粗调煤水比例为主，以细调、微调一级减温水、二级减温水为辅。由于火电厂锅炉蒸汽温度系统具有惯性大、延迟大的特点，因此烟气流速、给水温度、火焰的中心高度、蒸汽负荷值、减温水量、受热面结渣、过剩空气系数等因素都会影响锅炉蒸汽温度。一旦锅炉的蒸汽温度过高，肯定会损坏过热器、蒸汽管道及汽轮机高压部分；一旦锅炉的蒸汽温度过低，势必会使汽轮机的工作效率，也会降低叶片的腐蚀度。微过热蒸汽温度主要是指直流炉校正煤水比信号，因为具有比较扎实的理论基础，因此过热蒸汽温度系统比较容易实现，但是在系统的生产环节以及某些机构设计仍然存在一些不足，在一定程度上影响该系统的控制质量。

2.2关于主要蒸汽压力系统问题

所谓主要蒸汽压力系统主要是指通过炉膛进入的煤粉量控制实现主汽压力的控制，由于经过长时间的实践和探索，已经形成了一个扎实、科学的主汽压力系统理论――直接能力平衡公式，因此在实践过程中，该系统发挥着极其关键的主导作用。同时，在一些协调系统领域也常常会用到一些间接能量平衡系统，然而在协调退位的过程中仍然会应用能量平衡公式理论进行主汽压力控制。

2.3关于再热蒸汽温度系统问题

相对于一次蒸汽温度系统控制而言，再热蒸汽温度系统的控制难度较大，而且控制程序更加繁琐。为了能够更好的控制再热蒸汽温度，降低生产成本，一些火电厂采用减温水的方法调节温度，但是在实际操作过程中往往会达到相反的结果，因为给水泵出口水并未经高压缸加以处理，这样反而会使生产成本增加。比如，以亚临界机组为例，每次喷入1%减温水后，标准发电煤会大约减少0.5g左右。因此，现代越来越多的机组会选择采用热风喷射、摆动式燃烧器、煤气循环等其他方式来调节降温。但是值得注意的是，烟风挡板调节的方法可能会对烟的流动情况造成影响，极易导致一侧蒸汽温度失衡，从而引发安全事故。

3 进一步改善火电厂集控运行技术的建议

3.1选择对火电厂安全生产有利的集控运行环境

关于火电厂集控运行系统的所有仪器包括接地的仪器电源、控制室、电子室、计算机控制系统以及其他相关的仪器，这些仪器对于整个火电厂集控运行系统的安全可靠性、运行效率具有极其重要的影响。在机组安装以及调试的过程中，相关施工人员往往会过于关注施工工期、施工费用等，而忽视这些外部环境的一些要求。通常对于外设仪器物理环境会有一定影响的问题主要包括以下几个方面：

①并没有严格根据要求规范控制电子室的温度，极易导致静电。

②电源的供电方式并未符合规范要求，或者是电气接地系统缺乏规范性，电源的切换时间缺乏合理性。

③电缆屏蔽系统缺乏规范性或者元器件受到露珠的干扰，导致火电厂集控系统会发出错误的信号。

④并没有按照相应的规范安装仪器装置，也会导致系统运行故障。以上这些问题都应该引起集控运行系统维护人员的高度重视，一旦发现硬件系统出现异常问题时，应及时停机，并且立即进行维修，确保热机保护系统等主设备的安全。

其次，有必要成立一个专门的集控系统中心操作组，并且安排一些懂得各种设备，具有丰富实践经验以及较强专业技术的专业人员负责，主要工作是日常开关操作的集控运行情况进行实时监控。另外，应进一步完善、调整自动化接入标准，使两重配置能够实现相互切换和转化，从而实现变电站调度自动化设备和综合自动化的完整对接，能够对所有的信息进行全面监控。这种模块化的管理信号监控行为可以更加全面而又精确的获取发生安全生产事故的即时信息，这样可以更快的查找安全事故的发生原因，及时采取针对性的解决措施。

3.2改进火电厂室内环境设计，提高工作效率

集控运行系统是整个火电厂的核心，也是心脏部位，属于一个高效操作平台。在控制室里安装集控系统，主要是为系统运行人员提供保护功能、报警功能、监视功能、控制功能以及人机接口功能等，可以集中化处理系统的运行状态。为了提高火电厂的生产效率，丰富工作形式，避免工作人员烦闷、枯燥，有必要改进火电厂的室内环境设计，进一步加强电厂的监控力度。比如，内部装修可以采用装配式构造，保持面板的平整、光洁，同时对于吊顶、内墙、底板，应统一设计分格缝，室内光线应以浅色、柔和、明亮为主，顶灯也应采用排式设计方式，这样为工作人员营造一种整齐、柔美、明亮，而又幽雅的室内工作环境，消除工作人员的疲劳，调整工作人员的心态，稳定他们的工作情绪，有利于激发工作人员的工作积极性，提高劳动生产效率，也可提高生产的安全可靠性。

3.3应加强集控系统运行技术管理工作

笔者认为，集控系统运行技术管理工作应从以下几个方面着手：

①集控系统主要由盘台、变送器、CS系统等组成，在集控系统运行的过程中，不管是哪一个部件发生异常，都会对系统的局部功能产生影响，导致系统功能故障或者失效。因此，在集控系统管理过程中，应统一管理整个系统设备，从而确保整个集控系统能够正常、高效运转。

②一般的集控运行系统都包括硬件系统、软件系统两个部分，系统的核心部件是微处理器。该系统具有安全性高、存储容量大、实时性强等优点，利用软件组态可以完成难度较高的控制策略。因此，应高度重视软件系统、硬件系统的检修、维护工作，在安全生产实际检查工作中，不仅应注意保护系统的硬件设备，也应该重点检查系统的软件。

③确保集控系统中机组及操作人员安全运行的主要装置是热机保护系统，如果该系统出现异常问题，应立即暂停集控系统运作，及时采取有效的应急措施，以防安全事故危害进一步恶化。因此，在实际工作中，操作人员应严格按照相关专家制定的运行设备安全保护值及极限值，尽量将事故发生率降至最低。

结语

集控技术作为一种新兴的集中控制制度，相对于传统的单独控制技术在自动化、集成化、数字化等方面都具有明显的优势，在现代火电厂的运行管理中发挥着极其重要的作用。我们应充分掌握集控技术的应用功能及特点，不断完善集控技术，提高其在火电厂中的应用价值。

参考文献

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