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1、浅谈现代火力发电厂单元机组集控运行的采用 摘要: 随着国民经济的不断发展和技术水平的不断提高,电力的需求量不断增加,机组的容量也不断的加大,机组的控制手段不断地更新,运行的组织结构也发生了变化。因此,单元机组集控运行势在必行。笔者针对现代火力发电单元机组集控系统的运行环境、管理技术及其它应注意的相关问题进行探讨，希望通过本文的述降低能耗、便于维护，从而有效提高火电厂经济运行水平。 关键词:火电厂集控运行 单元机组 中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号： 一、由于机组容量的增大,设备结构越来越复杂。 特别是再热机组的出现,使控制发生了变化。再热机组中锅炉过热器和再热蒸汽流量必须成一定比例
2、,因此再热机组一般都采用一台锅炉配一台汽轮机的单元制。有些机组的电气主接线也采用单元制。这样,单元机组各设备的纵向联系大大增加,已成为一个较独立的整体,如在启停过程中,炉、机、电的操作是交替进行的。如果仍采用单独控制,各控制室只能通过信号彼此联络,不可能及时、准确地掌握情况,心中无数,势必产生操作上的被动盲目和不协调,所以在大容量火电机组的设计和运行方式上需要把炉、机、电作为一个整体来对待,对这个有机的整体进行监视和控制,即集中控制。采用集中控制,炉、机、电可以密切配合,协调操作,便于运行管理的统一指挥,有利于机组的安全经济运行。 二、现代科学技术的发展也为实现集中控制提供了可能。 有人曾给集
3、中控制下了这样一个定义,即把有关的主、辅设备集中到一个控制中心进行集中的监视和控制。但这远远不是集中控制的全部内容。这样做仅仅可以算作集中办公或控制的集中,真正的集中控制有着更深刻的内涵。由于机组容量的增大和实行集中控制,机组的信息量和操作量也大大增加。当机组容量从50MW增加到500MW时,信息量增加了10倍,操作量增大了6倍。一台500MW的单元机组从启动到开始带负荷,需要运行人员进行900个动作,其中400个为操作动作,500个为监视动作。在最紧张的时候,要求运行人员在5min内必须完成40个操作动作。因此,要求运行人员只凭双手、双眼去有效地监视和控制机组是不现实的,一旦发生紧急情况也不
4、可能进行完善处理。为此,必须借助于自动化手段,使运行中的参数监视和操作部分由自动化手段代为执行,这是机组真正实现集中控制的技术保证。现代化的大型机组普遍采用分散控制系统,可以实现数据的自动采集,设备的自动调节和顺序控制，主、辅机的自动保护,还可以对生产信息进行自动处理,供管理人员做决策时参考。自动化设备的设计和应用水平已成为火电机组水平的重要的标志之一。对运行人员来说,掌握和使用自动化装置已成为工作的重要内容。 火电厂的生产过程是将燃料的化学能变为电能的过程,中间的能量转换一环紧扣一环。对采用集中控制的单元机组来说,由于机组相对独立,纵向联系十分紧密,因此,炉、机、电乃至辅助设备任一环节的故障
5、都将影响整个机组的运行。对运行人员来讲,集中控制与独立控制的要求已大为不同。集中控制机组的运行人员应能够纵览全局,掌握所有主要设备和辅助设备的工作原理和运行特点,熟悉燃料、烟风、汽水、电气、控制等主要系统,并要有丰富的运行经验。只有这样,才能保证机组安全、经济的运行。 单元机组的容量较大,结构复杂,一旦发生事故,造成设备损坏,检修的难度大、时间长,将造成巨大的损失。同时,事故不但带来发电量的损失,还会使用户受到影响。因此,保证机组运行的安全性是首要任务。单元机组的启动工作是机组运行过程中最重要的阶段,也是机组设备最危险、最不利的工况。此时,所有的设备都要从静止状态转到运行状态,燃烧和汽水部分的
6、金属要从冷变热,这一阶段的操作十分复杂。如稍有不慎,就会造成事故。有些操作不当虽未立即造成设备损坏事故的发生,却给机组设备的安全运行带来隐患,降低了设备的使用寿命。大容量机组的蒸汽压力温度高,金属材料处于比较严峻的工况。大容量机组轴系长,震动问题相对突出。大容量机组控制系统复杂,出现问题的概率高。凡此种种,都应引起运行人员对安全运行的高度警惕。 三、在保证安全的前提下,应尽可能提高运行经济性实践证明,运行状态的优劣对机组的经济性有很大的影响。 集中控制的大容量机组都采用单元制,因此启停时的汽水损失和热损失很大,应设计合理的启停方式,减少启停过程中不必要的拖延,减少这些损失。在运行过程中,锅炉合
7、理的运行调整可以大大提高锅炉效率。保证回热加热器的正常运行,提高机组真空系统的严密性,降低厂用电率,维持额定的蒸汽参数等都可以提高机组运行的经济性。对于调峰电厂来说,几台调峰机组负荷分配合理与否对电厂的经济性有很大的影响。 随着我国国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,电力负荷的结构出现了很大的变化,各大电网的峰谷差不断上升,有些地区的峰谷差已高达50%。这样大的峰谷差单靠中小机组调峰显然已不能满足要求,大容量机组也必须参与调峰。随着调峰负荷的不断增大,大机组的调峰已从低负荷运行方式发展到两班倒运行、周末停机、少汽无功运行方式等。大容量机组参与调峰运行,由于启停频繁或经常运行负荷的调整,使得
8、机组运行不稳定,设备故障或操作不当引起事故的可能性增加。同时,由于负荷变动的频繁,机组高温金属部件要承受剧烈的温度变化和交变热应力,引起金属的低周疲劳损耗,缩短了机组的使用寿命。因此,必须加强机组寿命的管理和合理分配。此外,大机组参与调峰不然会带来运行经济性的降低。对于机组调峰带来的安全性、经济性问题,以及采用何种方式使机组有更高的效益,单元机组的集控运行很好的回答了上述问题。 四、结语 综上述所说，集中控制是相对单独控制而言的,采用中、小容量机组的老式电厂一般采用单独控制。火电厂的主要设备锅炉、汽轮机和发电机都有自己单独的控制室,各控制室之间通过热工信号、联络信号和电话进行联系。有些电厂虽然
9、把控制室放在一起,但从控制方式上讲,各设备之间仍然是相对独立的。这种旧的控制方式是与当时的设备水平相适应的。老电厂的热机部分采用母管制,几台并列的锅炉送出的蒸汽进入蒸汽母管,而并列的汽轮机从母管中取用蒸汽,没有一一对应关系。若某台设备启停或发生事故,只要对母管没有影响,一般不会影响到其他设备。因此,采用单独控制可以满足机组的安全、经济运行。 由此可见,伴随我国电力工业的发展和技术水平的提高,高参数、大容量的火电机组已成为主力机组,由于电力行业改革的不断深化,厂网分家,竞价上网等政策的逐步实施,大容量的火电机组采用集中控制已迫在眉睫。 参考文献 1 李国锋.火力发电厂主控系统优化控制的几点体会.内蒙古科技与经济，2008（24） 2 公维华：现代火力发电机组集控运行技术分析，机电信息，2011，（06） 3 奉江华：浅谈现代火力发电机组的集控运行技术，科技天地，2010（08）