杨泽鹏
国家电投内蒙古公司电力分公司内蒙古029200
摘要:现阶段大部分电厂应用集控运行技术的目的在于集中管理内部锅炉、发电机。微处理器是电厂集控运行技术的核心,通过对相应的软件、硬件设备进行配置就可实现电厂各项设备的自动化控制。现阶段信息技术得到了长足发展,许多地区的电厂在集控运行技术中融入了现代工业、人工智能技术,从相关研究来看,电厂集控运行技术能增强发电系统管理的可靠性、实时性。
关键词:电厂管理;集控运行;问题分析;措施研究
1集控运行系统的技术分析
传统火力发电厂管理发电机组的模式,使得资源利用率低,浪费严重,电力供应也很难保证。集控运行系统在电力企业的应用,提升了火力发电厂的管理能力,实现集约化、精细化管理,降低发电机组出现问题的概率,完善了火力发电厂的运行管理工作。
1.1阶梯式管控
集控运行系统以分散控制理念对系统进行分化管理,将管控目标按照不同阶梯级别划分成各个小的管控目标,根据阶梯级别对各个分支进行合理管控,也可以对不同控制对象进行管控。
1.2独立管理分散系统
该管理模式可以实现集控运行系统分别管理各个设备的能力,对各个设备都进行独立管理,则可以确保某台设备出现运行问题时不会对机组其他设备的运行带来不良影响,避免了发电机组出现整体故障的情况,提高了发电机组运行安全性,让系统中的所有计算机都可以独立运行并发挥作用。以分散管理的理念对系统进行管理,所有计算机都是独立的,独立处理须分析的数据,让整个系统的数据运行处于有序控制之下。如果集控运行系统出现故障,运维人员可以迅速定位到故障计算机,对故障点进行检修,无整体排查时间,故障维修较快,提高了运维效率。
1.3综合控制系统
综合控制系统是将计算机控制和其他控制系统结合起来,实现有效的数据传输,确保数据传输的实时、高效、有序。综合控制系统是分散控制系统的改进模式,可有效管控发电机组,对机组出现的故障能够有针对性地加以处理。传统火力发电厂采用的是单一管理模式,容易引发点发电机组数据无交流,系统更新慢,电压增速过快等管理问题。单一管理模式将控制系统的各个部分孤立起来,机组运行数据的搜集对于整体管理的意义不大。采用集控管理技术,控制设备可以根据需要进行更新,避免数据孤岛的出现。
综合控制系统将搜集到的发电机组运行数据加以汇总,根据分析需要进行分类,确保所有分值系统都可以高效迅速完成指令,数据更新的速度被大大提高。集控运行技术管理下的控制系统可以有效提高火力发电厂各项工作效率,提高人力物力利用效率,让火力发电厂的供电能力更强。集控系统从发电机组运行中所获取的数据,也为发电厂作出各类重要决策提供可靠的数据支持。
2提高电厂集控运行管理效果的措施分析
2.1控制系统管理
集控运行控制系统的主要组成部分有以下几个:电缆执行模块,分散控制系统的软件部分,集散控制系统的硬件部分,变送器开关,盘台设备和测量设备。所有模块组成了集控运行控制系统整体,无论在哪个模块出现了控制问题,都会导致系统功能受到影响,甚至引发发电机组主要设备的损毁。因此,火力发电厂要对全系统进行管控和运维,确保系统运行安全稳定。无论是集控运行系统中的计算机部分,还是所有现场设备的管控与运维,都是非常重要的。
随着技术水平提升,信息技术对集控运行技术的影响更加深入,为适应电场发展需求,集散控制系统(DCS)要立足电场运行需求,凭借新技术不断对系统进行更新换代,实现系统功能升级。
2.2集控运行系统的管理
微处理器,作为集控运行系统的核心与基础,其优势在于:可进行大量数据的安全存储,可进行实时性的数据传输,系统安全性与稳定性较好。当前火力发电厂的机组设备越来越多,越来越复杂,控制策略也越来越复杂,集控运行系统须借助软件组态对设备运行进行管理。火力发电厂实际运行中,人们对集控运行系统的操控有了深入地认识,对系统硬件的组成、管理、维护有了较多经验。但是,集控运行系统的软件较为复杂,更新换代快,人们对软件管理的意识和能力均较为欠缺。在电场日常运行中,工作人员如果随意更改软件组态的参数,很容易造成集控运行系统出现问题,给发电机组运行带来损失。对集控运行系统的软件进行管理,提高工作人员对软件的认知理解和运用能力是非常必要的,同时,也需要做好软件备份以及软件操作的数据资料的备份。火力发电厂能够安全、稳定、有序地运行,需要对集控运行系统的硬件和软件都提高重视程度,做好运维管理工作。
2.3热机保护管理
热机保护系统的管理是确保发电机组安全稳定运行,给予工作人员劳动保护的重要工作内容。如果发电机组运行过程中出现严重异常情况,热机保护系统要迅速做出反应,及时停机,避免机组设备被损坏。确保发电机组设备运行的安全稳定,需要火力发电厂系统设备厂商与管理部门内对热机保护系统进行权限设置与参数设置。在未经审批的情况下,现场人员不可随意变更热机保护系统的各类参数,更不能为了对发电机组操作方便而关闭热机保护系统。发电机组运行状态下,如果出现紧急情况,需要对热机保护系统的参数进行修改,需要依照变更管理条例和相关程序进行。发电机组运行的紧急情况解决之后,热机保护系统的参数要及时恢复常规设定,确保可以对发电机组起到持续保护作用。
2.4围绕汽轮机的配汽方式进行优化
造成汽轮机运行效率低的一个关键原因在于,运行过程中损失了大量可以避免的能耗,故对传统复合型汽轮机配汽方式进行全面梳理并优化,是一种可行性较高的方案。传统的配汽方式为:(1)节流配汽,原理为使进入汽轮机的所有蒸汽均需经过一个或多个同时启动/关闭的调节阀;其中,第一级为全周进汽,没有调节级。此种配汽方式的结构相对简单,且启动或改变复合时,第一级的受热十分均匀,温度变化幅度较小,产生的热应力也十分有限。但该方式的缺点在于,处于低负荷状态时,因节流而造成的损失极大。(2)喷嘴配汽,原理在于将第一级分为3~6个喷嘴组,各组之间具备一定的间隙,处于“隔开”状态;各自配备一个调节汽门控制装置。在蒸汽进入汽轮机的过程中,各喷嘴组依次开启,能够有效降低因节流而造成的损失。此种配汽方式的缺点在于,调节级的受热分布均匀程度不足,部分喷嘴组会因进汽而产生损失;此外,调节级的余速基本无法利用,一旦负荷下降,高压缸内各级的温度变化存在巨大的差异。
结语
综上所述,电厂的生产应用与集控运行、机组协调控制密不可分,提高此类工作的效率有利于降低生产风险、优化机组功能。笔者对火力发电厂中的锅炉问题、汽轮机问题进行了分析,然后从生产控制、设备保护等角度对电厂集控运行、机组协调控制应用进行了探讨,希望广大电力工作者能够充分把握管理要点,为优化我国的电厂生产实践控制方式作出贡献。
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