王江偉　崔戰(zhàn)勝　魯尚鑫

摘 要 隨著我國(guó)電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，近幾年來(lái)也推動(dòng)了600 MW機(jī)組的廣泛應(yīng)用。但是在實(shí)際運(yùn)用中，600 MW機(jī)組也出現(xiàn)了一系列急需解決的問(wèn)題。文章分析目前600 MW機(jī)組控制系統(tǒng)存在的一些弊端，并提出了相應(yīng)的協(xié)調(diào)控制優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞 600MW機(jī)組；控制系統(tǒng)；優(yōu)化策略

中圖分類號(hào)：TK323 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）08-0181-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了非常繁榮的發(fā)展，使得我國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平有了非常重要的發(fā)展以及進(jìn)步，其中對(duì)于電力系統(tǒng)的工作過(guò)程中的相關(guān)的工作也提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。在電網(wǎng)系統(tǒng)工作的過(guò)程中火電機(jī)組熱控的電子自動(dòng)化的工作水平的好壞，在一定程度上直接影響著經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)上企業(yè)或者公司進(jìn)行相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)、生產(chǎn)技術(shù)以及技術(shù)的管理水平的好壞。要想讓電網(wǎng)工作過(guò)程中需要的資源或者能源能夠達(dá)到最優(yōu)化的配置，那么機(jī)組AGC作用或者職能的投產(chǎn)就需要盡快的進(jìn)行。其中CCS能夠成為AGC投運(yùn)的前提以及基礎(chǔ)，同時(shí)能夠確保它在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都能夠比較穩(wěn)定的工作或者運(yùn)作，這樣就不僅僅使得機(jī)組達(dá)到最優(yōu)化、提升機(jī)組的發(fā)電功率或者機(jī)組在工作運(yùn)作過(guò)程中的比較穩(wěn)定性以及可靠性這些理想成為現(xiàn)實(shí)，與此同時(shí)在一定程度上也能夠減少相關(guān)的工作人員在工作過(guò)程中的勞動(dòng)強(qiáng)度。

所以我們就需要將CCS系統(tǒng)或者與其相關(guān)的子系統(tǒng)控制策略不斷地進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，并且也需要對(duì)相關(guān)的子系統(tǒng)工作過(guò)程中運(yùn)用的參數(shù)進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整或者修正，最終能夠達(dá)到CCS系統(tǒng)能夠在比較長(zhǎng)的時(shí)間周期中更好地、更穩(wěn)定地進(jìn)行投運(yùn)。

由于這些年來(lái)我國(guó)對(duì)于電力系統(tǒng)或者電網(wǎng)資源的研究與發(fā)展得到了比較快速的發(fā)展和進(jìn)步，所以增加單元機(jī)組容量以及發(fā)電廠的上網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來(lái)越競(jìng)爭(zhēng)激烈，這樣就使得發(fā)電廠對(duì)于機(jī)組在工作過(guò)程中的穩(wěn)定性以及安全性或者經(jīng)濟(jì)性都提出了越來(lái)越高的要求或者標(biāo)準(zhǔn)。從這些信息中可以看出現(xiàn)在的相關(guān)研究工作者以及學(xué)者將怎樣進(jìn)行優(yōu)化協(xié)調(diào)系統(tǒng)和相關(guān)的子系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)，從而確保機(jī)組在工作過(guò)程中才能夠達(dá)到安全性、穩(wěn)定性以及經(jīng)濟(jì)性同時(shí)具備的優(yōu)勢(shì)這個(gè)問(wèn)題作為了研究或者討論的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

1 電廠600 MW機(jī)組控制系統(tǒng)的工作流程

大部分電廠在工作過(guò)程中使用的機(jī)組是600 MW燃煤凝汽式機(jī)組，其中鍋爐是亞臨界自然循環(huán)中間再熱汽包爐，并且制粉系統(tǒng)在工作過(guò)程中使用的是5臺(tái)正壓直吹式中速磨，四角切圓燃燒，五層煤粉，三層油。自投產(chǎn)使用以來(lái)，因?yàn)樵诠ぷ鬟^(guò)程中控制的方式方法比較多、調(diào)整或者修正參數(shù)的配置不夠良好以及控制策略不夠完善等等問(wèn)題，使得600 MW機(jī)組控制系統(tǒng)不能夠在長(zhǎng)時(shí)間的工作過(guò)程中進(jìn)行穩(wěn)定的投產(chǎn)，相關(guān)的工作者將控制方式方法、調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)以及控制策略進(jìn)行了相應(yīng)的修改或者更改，最終能夠讓600 MW機(jī)組控制系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間的工作過(guò)程中穩(wěn)定投入，與此同時(shí)非常順利的投入了AGC控制。

2 電廠600 MW機(jī)組控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制策略及參數(shù)優(yōu)化操作

1）600 MW機(jī)組控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題或者漏洞。電廠所使用的控制策略主要分為六種方式，其中分別為：基本控制方式（BASE），鍋爐的跟隨方式（BF），汽機(jī)跟隨方式（TF），汽機(jī)跟隨方式的基礎(chǔ)上的過(guò)度方式（TF2），以鍋爐跟隨的方式作為核心的協(xié)調(diào)控制方式（CCBF），以汽機(jī)跟隨的方式為核心的協(xié)調(diào)控制方式（TFBF），由此可見(jiàn)600 MW機(jī)組采用的控制方式比較多，與此同時(shí)每個(gè)方式方法在進(jìn)行切換的時(shí)候能夠設(shè)置兩秒鐘的保持，這樣就使得協(xié)調(diào)邏輯的復(fù)雜性在一定程度上增加了不少。

上面提到的TF2方式是過(guò)度方式，在投入鍋爐以及汽機(jī)主控自動(dòng)之后，以及機(jī)組出現(xiàn)RUNBACK之后就能夠進(jìn)入TF2的方式，在這樣的方式下，汽機(jī)控制主汽的主要壓力，并且鍋爐能夠控制符合，汽機(jī)以及鍋爐的主控器之間就沒(méi)有了協(xié)調(diào)信號(hào)。把TF2的控制方式方法投入工作之后就會(huì)出現(xiàn)鍋爐主控器只能夠控制負(fù)荷卻不能夠顧及到主汽壓的現(xiàn)象，與此同時(shí)汽機(jī)主控器也會(huì)出現(xiàn)類似的現(xiàn)象，汽機(jī)主控器只能夠控制壓力卻不能夠顧及到負(fù)荷的相關(guān)的問(wèn)題，這樣的工作過(guò)程將會(huì)使得鍋爐與汽機(jī)不能夠很好的匹配，從而造成機(jī)組調(diào)整的惡化的結(jié)果，最終可能會(huì)使得機(jī)組不能夠安全以及穩(wěn)定的進(jìn)行運(yùn)作。

在正常的運(yùn)作情況下投入CCTF的方式，這種方式的工作能夠使得汽機(jī)控制壓力，同時(shí)鍋爐控制負(fù)荷，但是這樣會(huì)使得鍋爐的蓄熱能量不能夠被充分的利用，負(fù)荷響應(yīng)的速度也比較緩慢，并且也會(huì)出現(xiàn)控制效果不是特別良好的現(xiàn)象，最終不能夠滿足AGC投入的標(biāo)準(zhǔn)或者要求。

2）優(yōu)化協(xié)調(diào)控制策略。近年來(lái)，我國(guó)對(duì)于電力系統(tǒng)工作以及有關(guān)電力的很多規(guī)章制度有了非常多的改變，這樣就使得所有的發(fā)電廠以及發(fā)電公司之間有了更多的競(jìng)爭(zhēng)，與此同時(shí)電網(wǎng)對(duì)于電廠的負(fù)荷的響應(yīng)的速度的標(biāo)準(zhǔn)或者要求需要提高到了新的階段，因此大部分電廠開(kāi)始在工作過(guò)程中進(jìn)行機(jī)組的投產(chǎn)工作，并且在工作過(guò)程從機(jī)組投產(chǎn)以來(lái)一直運(yùn)用汽機(jī)跟隨的方式的協(xié)調(diào)控制方式方法。汽機(jī)跟隨方式的協(xié)調(diào)控制方式方法在工作過(guò)程中汽機(jī)主要控制主汽的壓力，鍋爐同時(shí)控制負(fù)荷，但是負(fù)荷進(jìn)行響應(yīng)的速度比較緩慢，相關(guān)的工作人員為了達(dá)到提升機(jī)組在工作過(guò)程中的負(fù)荷響應(yīng)速度，所以將原先設(shè)計(jì)中基于汽機(jī)跟隨方式的協(xié)調(diào)控制方式方法進(jìn)行了改變，并且將其改變?yōu)榱嘶阱仩t跟隨方式，作出這個(gè)改變的主要原因就是系統(tǒng)可以比較充分的運(yùn)用汽包的出蓄熱功能，這樣能夠在很大程度上提升機(jī)組在負(fù)荷響應(yīng)速度。在調(diào)整的工作過(guò)程中，鍋爐的響應(yīng)速度比較緩慢，汽機(jī)的響應(yīng)速度比較快速，這樣就會(huì)使得汽機(jī)在進(jìn)行調(diào)門的動(dòng)作的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)主汽壓力的改變，主汽壓力的穩(wěn)定性可以表示出鍋爐機(jī)組在工作過(guò)程中內(nèi)部的能量平衡，功率可以表示出電網(wǎng)能量的平衡狀態(tài)，在工作的過(guò)程中為了能夠保證機(jī)組的穩(wěn)定的特點(diǎn)，引進(jìn)了主汽壓力以及它的設(shè)定數(shù)值的偏差信號(hào)都利用F（X）函數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的功率信號(hào)從而能夠修改汽機(jī)主控器的功率信號(hào)，與此同時(shí)增強(qiáng)主汽壓力的設(shè)定數(shù)值以及實(shí)際情況下主汽壓力信號(hào)的偏差大于0.5 MPa時(shí)閉鎖汽機(jī)主控器，這樣做的主要目的就是避免主汽壓力的設(shè)定數(shù)值以及實(shí)際情況下數(shù)值的偏差比較大的時(shí)候，因?yàn)檎{(diào)節(jié)負(fù)荷從而導(dǎo)致的主汽壓力向著不好的方向或者趨勢(shì)進(jìn)行發(fā)展。充分的展示了汽機(jī)在充分運(yùn)用汽包的蓄熱能力，提升機(jī)組的負(fù)荷響應(yīng)速度的同時(shí)，也能夠顧及到主汽壓力的穩(wěn)定性，最終達(dá)到電網(wǎng)以及機(jī)組內(nèi)部的能量平衡。endprint

3 600 MW機(jī)組控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制客觀優(yōu)化策略

1）通過(guò)優(yōu)化電廠運(yùn)行設(shè)備維修管理的方法，強(qiáng)化電廠運(yùn)行設(shè)備的技術(shù)管理。目前，我國(guó)的電廠大多分布在偏遠(yuǎn)山區(qū)，那里交通不便，大多數(shù)電廠存在設(shè)備老化、管理混亂的問(wèn)題，所以應(yīng)該更加注意對(duì)電廠機(jī)械設(shè)備的操作人員、維護(hù)人員、維修人員職業(yè)技能的培訓(xùn)，完善包含三個(gè)層次的保養(yǎng)、檢查、故障統(tǒng)計(jì)、定期維護(hù)和巡回檢查及工作交接等安全系統(tǒng)文明生產(chǎn)和日常維護(hù)的工作制度。電廠生產(chǎn)技術(shù)部門應(yīng)根據(jù)運(yùn)行機(jī)械設(shè)備各自的維護(hù)特點(diǎn)、工作環(huán)境及在生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備運(yùn)行的作用劃分不同的等級(jí)，從而制定科學(xué)合理維修策略，建立、健全機(jī)械設(shè)備管理的相關(guān)規(guī)章制度和獎(jiǎng)罰操作；根據(jù)電廠運(yùn)行設(shè)備待修狀況選擇相應(yīng)的維修方法，依照電廠運(yùn)行設(shè)備的特定特性建立相應(yīng)的維修管理模式。

2）推動(dòng)電廠運(yùn)行設(shè)備的技術(shù)改革和更新。目前，很多早年間修建的電廠仍在使用舊的發(fā)電機(jī)組或早已經(jīng)被淘汰的設(shè)備，各種故障頻繁發(fā)生，導(dǎo)致機(jī)組出力效率低下，也造成了安全隱患。所以推進(jìn)運(yùn)行機(jī)械設(shè)備的更新?lián)Q代就成為了當(dāng)務(wù)之急；當(dāng)進(jìn)行機(jī)械運(yùn)行設(shè)備更新時(shí)，應(yīng)選擇使用在技術(shù)先進(jìn)、操作簡(jiǎn)單、性價(jià)比高的新型發(fā)電機(jī)組或新型設(shè)備替代舊的發(fā)電機(jī)組或舊設(shè)備。

3）建立健全電廠運(yùn)行設(shè)備的維護(hù)檢修制度。電廠機(jī)械設(shè)備的使用說(shuō)明是維護(hù)設(shè)備檢修制度制定的基礎(chǔ)，應(yīng)該基于電廠設(shè)備的操作記錄，根據(jù)組件的使用壽命來(lái)制定定期的、具有預(yù)見(jiàn)性的維護(hù)制度。將所有運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行記錄進(jìn)行分類分析，并根據(jù)機(jī)械設(shè)備的使用說(shuō)明和設(shè)備月均操作時(shí)間，制定出月度、季度、年度的機(jī)械設(shè)備檢修維護(hù)計(jì)劃。由于發(fā)電機(jī)機(jī)電設(shè)備檢修工作的本質(zhì)要求，主要分為現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)和預(yù)防性維護(hù)維修工作、現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)工作指的是工作人員在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)故障，進(jìn)而發(fā)出維護(hù)請(qǐng)求，這是一種被動(dòng)性的維護(hù)工作；預(yù)防性維修是一種保持電廠機(jī)械設(shè)備運(yùn)行性能完好的具有前瞻性的檢修工作。所以，預(yù)防性維修是一種保護(hù)機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行的重要措施，電廠運(yùn)行設(shè)備維護(hù)管理工作應(yīng)注重預(yù)防性維護(hù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電廠想要生存和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，做好600 MW機(jī)組控制系統(tǒng)的工作是根本，這是因?yàn)槠渲苯雨P(guān)系到整個(gè)電力系統(tǒng)供電的可靠性與穩(wěn)定性。分析探究電廠600 MW機(jī)組控制系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)提出解決問(wèn)題的方法或優(yōu)化策略，制定科學(xué)合理的管理措施和檢修流程，這對(duì)于預(yù)防減少事故的發(fā)生、實(shí)現(xiàn)電廠的安全可靠運(yùn)行、給國(guó)家?guī)?lái)更大的效益，都具有重要的指導(dǎo)意義。

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作者簡(jiǎn)介

王江偉（1984-），男，陜西榆林人，本科，研究方向：電廠熱能與動(dòng)力工程。endprint