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

刘琪,谭壮,刘梦洁

黄冈大别山发电有限责任公司    湖北  麻城市 438300

摘要: 当前火力发电机组大多采用集散控制系统进行运行监视与控制，老旧机组也根据机组运行要求进行控制系统的升级改造。随着技术的不断更新，对机组值班人员能力的要求也不断提升。基于此，本文主要就火电厂单元机组集控运行关键点进行了分析，以供参考。

关键词：火电厂；单元机组；集控；运行

1 火电厂集控运行模式的特点

火电厂集控运行模式的主要特点表现在物理结构、组织管理、人员构成以及环境方面。（1）在物理结构方面，火电厂中配备了较多的软硬件设施设备，各类软硬件设施设备能够实现对水库群、梯级火电厂自动化控制，但在使用中也增加了潜在风险，使安全管理难度增加；（2）在组织管理方面，实现了集中调度管理，各管理系统之间不可割舍，相互关联，若其中某一系统出现问题，则整个模式将会受到影响；（3）在人员组成方面，体现了专业化、多元化的组成趋势，包括检修人员、运维人员、操作人员等；（4）在环境方面，火电厂地处偏远的地区，所处环境比较恶劣，气候多变，一些山区在交通方面也极为不便，导致火电厂安全生产难度增加。

2火电厂单元机组集控运行关键点

2.1机侧水位调整

单元火电机组测点多，需要监视的信息也很多，但相对调整的内容不多。机侧的两大水位的监控(凝汽器水位和除氧器水箱水位) 因凝汽器和除氧器水位受其他因素影响较小，控制相对简单，自动控制即能满足机组运行需要。

2.2锅炉给水调整

(1) 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。(2) 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。(3) 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150 MW 工况( 对应主汽压约13 MPa、给水流量约440 t/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。

2.3一次风量调整

新建机组和300 MW 及以上的大容量机组大多采用直吹式制粉系统，一次风量决定了制粉系统的制粉量和进入炉膛的煤粉量。因煤粉磨制需要时间，入炉煤粉与给煤量存在不一致，在磨煤机有粉的情况下，一次风量越大，吹入炉膛的煤粉越多，当磨煤机达到最大出力时，一次风量的增加不会引起吹进炉膛煤粉量的增加，此时的一次风量称为饱和一次风量。磨煤机在自动运转时，一次风量应避免超饱和一次风量的调整：超饱和的一次风量不仅使降负荷延迟(存在调整死区)，也会增加厂用电率，还会排挤压力低的二次风量；超饱和的一次风量也不会使负荷上升( 主蒸汽压力保持不变)、主蒸汽压力升高( 负荷不变) 或使主蒸汽压力和负荷同时增加。

2.4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。

2.5操作人员风险监管

（1）应该做好岗位及人员配置，集控中心应该设置专门负责安全监管的机构，还要保证安全生产人员的岗位设置符合相关要求；（2）应加强岗位人员培训工作，定期对所有岗位人员开展技能培训、安全规程教育、急救方法教学等，并对所有岗位人员进行考核，办法考核合格证书；（3）确定人员准入，制定人员准入制度，对于上岗人员必须开展技术交底；（4）加强安全文化建设，对所有人员的安全意识进行提升，将安全生产责任制落实到底，制定并落实“两票三制”管理制度，对于无票作业应予以制止。

2.6系统及设备安全风险管理

系统及设备安全风险也是造成火电厂集控运行模式出现安全风险的重要因素，不容忽视。（1）应该重视信息网络安全，构建系统网络以及数据安全管理制度，实施网络专用和安全分区，实时监控病毒及黑客入侵；（2）应加强供应商管理，对供应商提供的设备材料进行全面的监管，并对供应商资质及业绩进行审查，还要加强供应商提供的设备质检工作，保证硬件安全和系统软件安全；（3）开展节能管理和环境保护，避免设备在生产时出现污染事故，要注意粉尘、噪音以及生活污水的排放，必须达到标准。

结束语

工作人员要选择符合质量标准的锅炉和符合使用要求的燃料，并且对锅炉运行过程当中产生的能耗进行有效的控制，同时还要减少有可能会产生的热损失，并且提高蒸汽的使用效率，从而促使锅炉的使用得到充分的准备，使得火力发电厂对于锅炉运行有着相对更高的控制力，让节能减排的目标得以实现。

参考文献：

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