對現代火力發電機組的集控運行技術的探究

　　隨著現代網絡及控制技術的發展，集散控制系統已經在火力發電機組得到了普遍應用。本文作者通過多年工作經驗針對現代火力發電機組集控系統的運行環境、管理技術及其它應注意的相關問題進行探討，以期通過本文的闡述降低能耗、便于維護，從而有效提高火電廠經濟運行水平。

　　《電機與控制應用》(月刊)創刊于1959年，由上海電器科學研究所(集團)有限公司主辦。為電機行業的技術性刊物。刊登電機研究、設計、工藝制造技術及電機應用技術方面的論文，報道國內外動態與信息。主要欄目有研究與設計、控制與保護、工藝與材料、測試與試驗、運行與維修、國外信息等。

　　一、集控系統的環境條件

　　集控系統外部環境條件包括不間斷電源、計算機控制系統接地、控制室和電子室的環境要求以及儀用氣源等，這些設備的好壞。直接威脅系統的安全穩定運行。機組安裝和調試期間，由于搶工期或其它因素，上述一些設備往往被忽視。另外還要注意以下幾個問題：集控系統沒有良好的接地系統及合理的電纜屏蔽，系統干擾大，控制系統易誤發信號。UPS電源供電方式及切換時間不符合要求。控制室與電子室共用一套空調系統。電子室空調只調溫不調濕，這樣北方冬季干燥，易產生靜電，南方空氣濕度大，易在模件上結露。儀用空壓機除水、過濾、干燥裝置運行不正常或設計不合理。在冬季露天的氣動執行機構氣源管集水、結冰，造成執行機構的誤動或拒動。

　　二、集控系統的運行技術管理

　　1、控制系統由DCS系統軟、硬件、盤臺設備以及變送器。測量開關、電纜及執行機構等組成。系統中任何環節出現問題，均會導致系統部分功能失效或引發控制系統故障，嚴重時使機組事故跳閘，甚至損壞主設備。因此，要把構成控制系統的所有設備看成一個整體進行全范圍管理，只重視現場設備維修管理，而忽視計算機系統管理，或者相反，均不能使集控系統正常運行。

　　2、集控系統是以微處理器為基礎的軟、硬件系統，具有可靠性高、實時性強、存儲容量大的特點。各種復雜控制策略均可通過軟件組態來實現。有些電廠對集控系統硬件維修管理較重視，而對軟件沒有相應的管理辦法或管理辦法不完善。現場幾乎所有人都可以修改組態，軟件不能及時復制、備份并統一管理，這樣對運行中的機組是非常危險的。因此軟、硬件要同時進行管理。兩者缺一不可。

　　3、熱機保護系統是保證機組安全運行和人身安全的裝置。機組出現異常或故障時，能安全停機而保護主設備及輔助設備。主機保護和輔機保護的定值，是制造廠和運行單位對運行設備規定的安全保護值或經驗極限值，沒有征得制造廠同意或經廠總工批準，任何人不得擅自取消和退出保護，隨意改動保護定值。特殊情況下，臨時變動保護定值或退出保護必須執行各廠制訂的批準程序，否則，不能進行此項工作。對臨時退出的保護，必須及時恢復。

　　三、集控系統運行中存在問題的分析

　　下面針對運行中所出現的主要問題進行分析：

　　1、主汽壓力系統的控制，該系統也有著非常成熟的控制理論：直接能量平衡公式。也有的協調控制采用間接能量平衡系統。但是在協調退出時，還以能量平衡公式的理論為主汽壓力控制方式。該系統通過控制進入爐膛的煤粉量。來達到控制主汽壓力的目的。

　　2、過熱汽溫系統控制，超臨界機組過熱汽溫調節多以調節煤水比為主，作為粗調，用一、二級減溫水作為細調，微調。影響過熱汽溫的主要因素有燃水比(即煤水比)、給水溫度、過剩空氣系數、火焰中心高度和受熱面結渣等;直流爐用微過熱汽溫作為煤水比的校正信號(即我們常說的中間點溫度校正煤水比)。該系統從理論上說，已經相當成熟。一般來說，我們不需要對控制策略做任何改動，就可以足夠勝任自動調節任務。但是問題還是有的，比如有的執行機構，因設計生產的問題，會出現一些線性不好的情況。

　　一般來說，一些人過于強調積分作用，導致該系統調節品質不能提高。所以，一個系統的調節質量的高低，除了外部原因以外，最直接最快速最簡便的方法，首先是參數整定，然后才是其它。

　　3、再熱汽溫系統的控制。再熱汽溫比一次汽溫控制更為復雜，更為困難。有的電廠只采用減溫水調節溫度。這樣做的好處是，溫度控制相對簡單容易。缺點是一部分給水泵出口的水，沒有經過高壓缸做功，因而降低了經濟性。對于亞臨界機組，每噴入1%的減溫水，發電煤耗降低約0.4—0.6g標煤。因而目前越來越多的大型機組采用別的辦法調節再熱汽溫。常用的方法有：用煙風擋板調節，煙氣再循環與熱風噴射，擺動式燃燒器等。但是許多電廠用煙風擋板調節再熱汽溫的效果不夠理想。煙風擋板的調節影響了鍋爐內煙氣的流動情況。有造成左右側一次汽溫不均衡的可能。

　　四、結束語

　　隨著科學技術發展及計算機更新升級，為進一步提高電廠自動化水平，應從火電廠實用出發，實現發電機組集中控制，完善電網自動負荷調動(AGC)和全廠信息管理(MIS)系統;采用開放式的工業計算機系統，先進的控制策略和專家系統，現場總線、智能變送器等，將有利節約投資、降低能耗、便于維護和提高火電廠安全、經濟運行水平。