火电厂单元机组集控运行关键点分析

火电厂单元机组集控运行关键点分析

王威陈昌茂王浩李志刚黄卧龙

华能沁北发电有限责任公司  河南济源  459000

摘要：着社会的不断发展，火电厂作为重要的能源供应单位承担着重要的角色，但与此同时，火电厂的管理也面临着巨大的挑战。为了帮助火电厂发展，我们可以采用集控运行技术。这种技术可以帮助火电厂实现信息化和智能化的管理，提高生产效率和能源利用率。同时，通过技术的创新，我们可以满足人们对能源的需求，促进火电厂的可持续发展。

关键词：火电厂；单元机组；集控运行；关键点

1火电厂单元机组集控运行的概述

现代大型火电厂的集控运行技术是指通过计算机技术实现对火电厂生产管理的集成化、自动化管理。这项技术的主要特点是可以实现对设备的远程控制和实时监控，及时发现设备运行中的故障。在集控系统中，通过计算机对火电厂进行管理，运行状态、设备故障等信息可以实时传输，从而能够做到对火电厂运行情况进行全面监控。一旦发现问题，可以通过集成的控制系统及时进行处理，使设备能够在最短的时间内恢复正常运行。但是，火电厂集控系统也有一些弱点，其中最突出的就是易受到外部环境变化的影响。例如，网络故障、电力波动等都会对集控系统造成影响，进而导致设备出现故障。为了减少这种影响，火电厂需要采取必要措施，如备用电源、网络备份等。这些措施可以有效地减少故障发生的概率，提高火电厂的运行效率和安全性。总之，集控运行技术已经成为现代火电厂管理的必备技术之一。通过集成的控制系统，可以实现对设备的远程控制和实时监控，及时发现设备运行中的故障，从而提高火电厂的生产效率和安全性。同时，火电厂还需要采取必要措施，减少集控系统受外部环境变化的影响，使集控技术更加稳定和可靠。

2发电厂电气集控运行的核心技术

发电厂电气集控运行技术是当前我国发电厂应用的一种先进的综合管理控制技术，以先进的管理控制技术能够实现对发电厂的智能化和集中化控制，从而实现提高发电厂运行管理效率的目的。但是就我国发电厂电气集控运行系统的实际情况而言，发电厂电气集控运行的核心技术主要是以动态稳定控制系统来实现的，能够有效确保电气集控运行系统实现对发电厂相关设备的集中控制，从而实现自动化的最终目的。动态稳定控制系统在发电厂电气集控运行技术中的应用，可以使发电厂在实际运行过程中体现出更加强大的数字化、自动化及智能化等性能，实现对发电厂内部系统做到稳定运行，并对所涉及到的具体数据信息资料可以做到有效规划。电气集控运行技术对于发电厂日常生产线的管理和控制技术而言，其作为核心技术，并通过对电子计算机内部中央处理器的计算功能和互联网技术中的数据进行远程连接与控制，有助于提高发电厂的自动化程度，实现发电厂发电效率的有效提升。对于大型电厂而言，对大中型的电力生产线及发电机组进行集中管理控制时，在原有技术上使用4C技术可以更好地辅助电气集控运行系统对发电厂生产线的集中控制，也能使发电厂在生产过程中对产生的相关数据和资料实现收集与整理，最终将这些数据信息结果做到有效整合。将4C技术应用于发电厂电气集控运行技术中，能够对发电厂的设备运行情况进行监测，有助于更加准确地发现和判断设备运行中存在的问题和故障，最大限度地确保发电厂运行管理和发电效率。

3火电厂单元机组集控运行的关键点

3.1锅炉给水调整

由于受燃烧侧的影响，锅炉给水需要重点监视，及时进行控制和调整。给水量减少，锅炉得不到足够的冷却，会使水冷壁超温导致爆管，所以汽包炉、超临界直流炉分别设置了汽包水位低切除主燃料、给水流量低切除主燃料的保护功能。给水泵的出力不仅取决于转速，也受出口压力的影响，假设主蒸汽压力升高，即使泵的转速很高，给水泵的出力也很小；若锅炉超压，超过了给水泵的出口额定压力，则给水泵的出力可能为零，锅炉无法上水。此外，给水泵由小汽轮机驱动，因小汽轮机汽源压力受机组负荷的影响，所以机组负荷变化同样影响给水泵的工作状态。对于汽包炉给水控制系统，汽包水位高高和低低的情况都会切除主燃料，而对于超临界直流炉只有给水流量低切除主燃料保护。对于汽包炉，汽包压力突降或突升会产生虚假水位，导致给水泵出力增加到汽包水位变化需要的反应时间(滞后时间)更长；而超临界给水流量测点距给水管路更短，反应时间较短。因此，超临界直流炉的给水控制相对较为简单。异常工况下的给水调节策略：对于超临界直流炉，值班人员应关注一些特殊工况下的操作，如400MW工况(对应主汽压约12MPa、给水流量约1180t/h)，由于主汽温、再热蒸汽温度及真空度不同，单位蒸汽的做功能力不同，所以同一负荷下对应的主蒸汽流量有一定的差别，但波动范围不是很大；当机组发生单侧辅机故障时，可以根据主蒸汽流量直接解除自动，把汽动给水泵的转速、再循环开度调整到对应工况，然后根据主蒸汽压力、主蒸汽流量、过热度以及水冷壁壁温进行修正和微调。这种事故工况下调节给水的方法叫“伏击调节法”，即根据水平衡关系，直接给出主蒸汽流量下小汽轮机对应的转速和汽动给水泵再循环的开度。汽动给水泵转速和流量性能曲线对于泵的控制与调节有着重要的参考意义，假若在给水自动调节中引入该性能曲线，根据主蒸汽流量估算出给水流量，然后给出对应的转速作为前馈调节，最后根据过热度进行修正，可实现更加精确的给水量调节。对于值班人员来说，熟悉多个典型故障工况下的参数与调节流程，可提升机组调整效率，有效降低误操作。

3.2磨煤机启停

机组运行中应尽量减少磨煤机启停次数，减少相关操作，以便于维持燃烧系统稳定；尽可能运行较多台数的磨煤机，不仅能使燃料调整的线性度较好，而且燃料系统的阻力减少，所需的一次风压低，一次风机电流下降，厂用电率低。在启停磨煤机时，开关冷热风门及磨煤机出口风粉挡板门，都会引起一次风压力的波动，即在开启1台磨煤机的冷热风门时，会引起一次风系统压力的下降，影响运行磨煤机入口风压通风量，从而减少了入炉煤粉量，导致负荷和主蒸汽压力下降，所以在启动磨煤机之前，要提前增加一次风机出力，才能降低开启风门后的风压扰动，使入口压力和通风量保持相对稳定；同样，当磨煤机抽空煤粉停运，关闭所对应的风门时，会减少一次风的通风截面，一次风压升高，运行磨煤机的入口一次风压相应升高，通风量增加，造成较多煤粉瞬间入炉，引起负荷和主蒸汽压力的阶跃反映，所以为了减少扰动，可在停运磨煤机截断风门时，提前减少一次风机的出力。

3.3风量平衡调整

引风机的调整与燃烧强度(即入炉煤量)成正比，可由引风机控制系统自动实施；送风机用于调整氧量，在运行负荷高于50%额定负荷以上，也由控制系统自动实施。但，若送风机选型过大或者入炉煤的发热量低、水分含量大，使得一次风率大于原设计值，导致二次风量被排挤；二次风机在机组运行负荷为50%额定负荷时就进入死区，无法线性调整甚至没有调整的余度，只能将送风机固定于手动的固定刻度位，否则会引起送风量波动，进而导致总风量波动进入低风量区，触发机组主燃料跳闸(MFT)。

结论

大型单元机组的调整和监视要重点抓住燃烧系统，只有保持燃烧系统稳定运行，即能利用机组的自动调整实现安全稳定运行。通过抓住机组集控运行调整控制的关键，就能把复杂的系统控制简单化，提高机组运行的稳定性和经济性。

参考文献：

[1]杨晓华．一起超临界机组给水流量低引起跳闸的事故分析[J]．电力安全技术，2022，12(8):32-34.

[2]索泽宇.火电厂集控运行节能降耗技术研究[J].能源与节能，2021(11):65-66，191.

[3]程晓东.火电厂集控运行及机组协调控制策略研究[J].应用能源技术，2022(05):1-3.