火电厂能源集控运行技术分析

马军乐 白海霞

(北方联合电力公司达拉特发电厂 内蒙古鄂尔多斯市 014300)

随着计算机以及通信技术的不断发展，很多火电厂已经走出传统技术的漩涡，将网络信息及控制技术用于火电厂上，集散控制系统在发电机组的运作过程的应用就是其中一项。

1 火电厂集控运行系统的核心技术

集控运行是现代大中型火电厂（600MW）所采用的主要控制方式，通常是由一台锅炉、一台汽轮机和一台发电机组成，炉、机、电集实行集中管理，通过主控制室的集散控制系统DCS进行操作的过程。而这种集散控制系统是一种高度集成、管理控制一体的自动化控制系统。利用计算机在工业生产过程中进行操作、控制和管理是它最核心的技术，这样不仅可以有效提高火电厂生产过程的自动化，也可以大大减少人员的工作量。此外，像笔者所在的大型火电厂，在连续作业的生产线已经引进新的4C技术和出现差错时的人工操作控制技术，时刻监控作业过程。在管理技术方面，主要是为了提高生产实效，利用4C技术对火电厂的整体运作过程进行管理，包含信息的综合分析、经济需求的调度、设备的运行状态及检测、故障存在的位置、机器的损耗、事故的监控及管理层的决策分析等。

2 火电厂集控系统的运行条件

在火电厂中，集散控制系统的有效运行关乎整个生产过程的效率和安全。因此，必须要了解集散控制系统的运行条件，才能够保证火电厂的正常、稳定运行。

在集控系统中，运行条件主要是指：计算机控制系统接地、仪用气源、不间断电源以及电子室的运行环境等，它们直接关系着整个系统是否能够安全运行。在一些机组中，由于工作任务的压力往往忽略对运行条件质量的考虑。

除此之外，还应该考虑不间断电源的供电方式要符合要求、时间切换要匹配；计算机控制系统的接地要保持良好、电缆的质量要过关；否则会有强烈的干扰信号，导致系统出现错误。

电子室的环境也须注意，因为在电子室中，空调无法自动实现调节湿度功能，在空气干燥季节，容易出现静电现象，在室内环境潮湿的情况下，电路板会凝结水珠，电路容易出现短路现象。

3 火电厂集控运行的注意事项及主要控制模式

3.1 集散控制系统的安全可靠运行需要注意事项

3.1.1 有效控制过热气温系统。导致过热气温的相关因素有：煤水比或者燃水比、给水温度、火焰中心温度、过热空气系数等。在发电机组中出现气温过热现象，可以通过降低煤与水的比例来实现粗调，再采用一二级减温水的方式来实现细调和微调。

3.1.2 有效控制主汽压力系统。主汽压系统是已经极为成熟的控制理论。在系统被协调控制时，采用间接能量平衡系统来协调控制，然而主汽压控制的方式仍然是能量平衡公式理论。通过控制煤粉的摄入量来实现对主汽压力系统的控制。

3.1.3 有效控制二次气温系统。二次气温系统的控制更为困难和复杂。在一些小型的火电厂，只是通过减温水的方式来使温度降低。因为采用这种方式既方便又节约成本，但是它也存在一些缺陷，由于水泵出口的部分水，没有经过高压缸，从而导致了大量能源的浪费。目前常见的调节再热气温的方法有：烟气循环方式、热风处理方式、或者摆动式燃烧器等。

3.2 集散控制运行技术已经普遍应用在火电厂上主要的控制模式

3.2.1 阶梯式分层控制模式。阶梯式分层控制模式主要将整个系统分成不同的层次，每层都安置机器实行逐层监控。

3.2.2 分散控制模式。分散控制模式解决了传统发电机组实行的集中控制的弊端，对整个发电机组实行分散控制的方式，大大的降低了事故集中发生的可能性，同时也降低了控制的难度和控制的实效。此外，采用分散控制模式也降低了人员的压力，无论从火电厂的经济负担还是从人力需求方面都是一项进步。

3.2.3 综合控制。综合控制主要是指借助网络通信系统和通讯设备对整个火电厂进行监控。近些年来，随着信息通讯和计算机领域的不断发展，网络通讯覆盖的范围越来越广，火电厂的应用就是其中之一，这也大大提高了对电厂的要求，集散控制系统的应用已经由单一系统控制逐渐更新为新式的多接口控制系统。这种控制系统最大的优点就是利用数据库集合每层或每台控制器上的信息，达到整体、协调控制的效果。

4 结语

随着科技、通信以及网络的发展，作为新型控制技术的集散控制技术正在火电厂的运行中扮演着非常重要的角色，它对整个电厂的作业流程进行全面的监控和管理，使火电厂实现了高度的自动化，不仅减轻了操作人员的工作时间和工作量，也确保了火电厂机组的安全可靠地运行。

[1]冯达.发电厂发电机组集控运行技术探析[J].科技传播,2013(12)：15-17.

[2]屈佳木.对火力发电厂中发电机组集控运行技术的分析[J].科协论坛(下半月),2012(12)：29.

[3]龙成材.火电厂自动化控制系统应用与研究[J].企业技术开发.2010(13)：33-35.