燃煤电厂机组协调控制优化

魏韬

摘要：社会经济快速发展，各种新技术不断涌现，燃煤电厂机组日常运行中机组协调控制稳定，对保证燃煤机组的安全可靠运行，具有重要意义。就目前燃煤电厂机组控制方式的应用来看，很多控制方式在发展过程中存在问题，根据分析实际问题对机组协调控制系统有一个全新的认识，在此基础上了解燃煤电厂机组协调控制的实际价值。以此为基础，在实践中探讨燃煤电厂机组协调控制优化的有效应用措施，以从多方面入手保证机组运行稳定安全。

关键词：燃煤电厂;机组运行;协调控制;优化

一、燃煤电厂机组协调控制

（1）机组协调控制系统

当前在大型单元机组控制过程中，主要利用机组协调控制系统实现机组整体控制。在现代化发展过程中由常规的过滤和局部控制系统逐渐改变为梯度式控制结构系统，整体框架结构逐渐调整，当前系统中的锅炉和汽轮机作为一个整体进行协调控制，系统应用过程中可以实现自动调节并与联锁保护和控制相互连接，保证正常发挥作用。此时在机组运行过程中实现多功能控制，但并不会受到运行状态和机组运行条件的影响。机组协调控制系统的核心是在外界电网作用下产生负荷需求变化，保证机组的稳定运行需要对其功率进行快速调节，系统发挥作用时，汽轮机和锅炉的各个子系统都参与调节，此时机组协调控制系统全面计算控制机组功率和锅炉汽压。即在机组运行过程中综合考虑各种因素，主要分析汽轮机和锅炉的特征和运行中存在的差异，根据实际情况进行针对性分析，采取有效措施进行针对性调节控制，保证各类设备运行过程中运转出现的负载，能与设备参数之间实现实时动态关联性变化，发挥协调控制系统的作用。在运行中分析参数的偏差及时进行调整，让机组运行中实时满足电网运行负荷需求，在此状态下为整个机组的稳定运行奠定基础。发挥协调控制系统的作用，需要充分利用系统内的负荷指令控制回路，除此之外还需匹配控制汽机和锅炉的主控回路。

协调控制系统在目前发展中主要有两种控制方式，分别是炉跟机和机跟炉。炉跟机协调控制系统即CCS-BF控制方式，此种协调控制系统方式在目前实践中使用比较多，在系统使用过程中汽轮机和锅炉的子系统也会参与其中，保证对协调控制系统汽轮机功率和锅炉气压的控制调节。结合现代控制技术，在协调控制系统内部加入一、二次调频，以符合当下电网要求，而且也可以利用自动发电量控制实现智能发展。机跟炉协调控制系统即CCS-TF控制方式，此时机组内部的各机炉的子系统都可参与控制，汽轮机和锅炉的子系统分别控制不同的部分，进行相互之间的汽压、功率控制。此时必须要加入电网调频才能发挥调度作业，机组的负荷才能直接被调节，在调节机组的给定功率时必须有专门人员进行操作，而且此时机组的输出功率会随着人员调整的给定功率有所变化，在调整过程中双方是处于等值变化的。

（2）机组协调控制系统的重要性

机组运行过程中利用协调控制系统保证平稳安全运行，从整体上来说对机组服役周期管理有重要作用，就其具体表现来看主要为以下几点：首先，机组协调控制系统有利于提高机组运行的安全性，利用机组协调控制系统，在机组运行过程中把锅炉和汽轮机相互连接，使二者连接成为一个整体，在机组运行过程中协调同步控制汽轮机和锅炉，保证各项操作的准确性，让机组在运行过程中参数变化逐渐减小，提升技术的安全稳定运行水平。机组运行过程中若是出现故障，比如汽轮机或锅炉在异常状态下出现设备跳闸问题，此时受到其他控制系统影响，整个机组运行过程中逐渐自动步入到基础调节运行模式，此时可能是CCS-BF或者是CCS-TF控制方式引导系统运行，此时整个机组是在汽轮机或者是锅炉的主控状态下实现了调整，此时基础运行过程中的故障不会再次扩大，工作人员在进行设备检查时可及时了解故障情况进行隔离维修。机组协调控制系统，在技术出现故障时利用负荷变化率控制保证整体机组的负荷调节，避免在运行过程中出现负荷变化过快的问题，减少机组运行过程中热能力过高状态，有效保证机组日常使用，减少故障发生以提升使用寿命，协调控制系统充分发挥监管保护功能。其次，机组运行过程中由于负荷变化而适时灵活调整，在机组正常运行状态下，利用协调控制系统，在允许条件下可以改善机组的负荷响应，整体上提升机组的响应能力，避免在机组运行过程中对负荷的跟踪出现延迟问题，实现实时对负荷指令的快速跟踪。最后，利用协调控制系统提升机组运行效率，机组在运行过程中由于协调系统影响，使系统内部燃料能够在机组变化过程中保持高效率运作，此时水、风等各种工质使用效率提升，协调控制系统调节质量提升，使得机组在运行过程中各个的参数实现平衡状态，机组运行过程中发生问题数量减少，有效达到节能的目的。

二、电厂集控运行以及组协调控制应用

（1）适当调整符合调节装置的相关参数

燃煤电厂机组运行过程中负荷调节装置的性能非常重要，但是此项装置在使用过程中很容易受到机组负荷指令波动的影响，由此导致装置的调节功能有所降低，在机组运行过程中调节装置的响应特征比较明显，燃煤电厂机组运行中处于比较稳定状态时，负荷的目标与实际数据之间差距比较小，此时负荷前馈信号在稳定运行状态下会自动停止变化，不再继续动态调节。需要根据负荷调节装置的特征，有针对性的提升装置的调节功能，此时需要采取有效措施来弥补由于负荷改变造成的影响，比如在实际机组运行中调节相关参数，在指令调整的过程中达到改变负荷实时跟踪调节的作用。

（2）生产过程控制方面的应用

在燃煤电厂有效利用机组协调控制系统，能在电厂日常运营生产中加强控制，在实际发展中改善生产状态，有效避免生产中的问题。由此可知在燃煤电厂日常经营生产中利用机组协调控制系统符合发展需求，究其具体体现来看主要是：第一：燃煤电厂日常经营生产中利用机组协调控制系统开展各项日常作业，对于实际生产的问题可以高效率，强化对日常生產经营的控制;第二：燃煤电厂日常经营生产中利用机组协调控制系统实现生产与现代科技的连接，充分发挥信息技术优势提升相关信息收集效率，尽可能提升利用效率，在燃煤电厂发展在改善控制状态，把各项控制技术运用到实处。

（3）本次研究中选择某燃煤电厂二级工程的机组，研究机组的型号为DG2060/26.15-II2，除了机组，还配有高旁和低旁相关设备，选用2x600MW凝气式汽轮机，整个机组的发电机是有无刷力磁系统的，本机组所用的协调控制系统是CCS-BF控制方式，日常运转中的负荷由汽轮机控制，锅炉控制机组的汽压，通过双主控同步作用，保证机组运行过程中能够快速响应负荷指令变化。

在机组实际运行中实现协调控制优化，利用CCS-BF模式控制整个系统的各项参数，保证各项数值在可控允许范围内进行运转。在机组运行中主汽压随着运行过程负荷变化发生改变，由此可知机组的汽轮机和锅炉在使用滑压曲线控制，因此在应用中还需要对各项调节系统进行微调。本次具体研究中系统控制有以下功能：1）负荷设定回路，根据设备运行参数计算工况，并且明确系统运行的参数限值，运行人员控制各项参数，设定负荷跟随方式，在有效计算之后把各项数值指令发送到主控回路;2）汽压设定回路，负荷指令传送之后按照滑压曲线对主汽压进行测算，此计算回路需要对机组整体性能进行多次实验得出;3）汽轮机主控指令，汽机主控主导响应负荷指令，锅炉的响应存在一定延迟及蓄热补偿，需要对汽轮机的响应进行适当的延缓处理，避免汽压出现大幅波动。4）锅炉主控，锅炉主控向各个次级控制回路下达指令，通过燃烧控制和指令回路相互连接，在接口处进行修正，保证压力控制指令调整完成。

总结

由以上论述可知，随着社会不断进步，人们日常生产生活中电能的来源种类逐渐增多，燃煤电厂在发电竞价上网过程中各项设备经常处于变负荷运转，面对此种发展需求需加强控制管理。结合现代控制理论技术优化协调控制系统实现良好的集中控制，在应用过程中实现再优化，为电厂协调发展、平稳运行创造良好条件。

参考文献：

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[2]赵阳.电厂集控运行与机组协调控制探讨[J].科学技术创新，2019，（34）.168-169.

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