1000MW超超临界机组集控技术的研究与应用

1000MW超超临界机组集控技术的研究与应用

樊振斌

国能宁夏灵武发电有限公司  宁夏灵武市  751400

摘要：发电机组是整个电力系统的重要组成部分，其运行状态对于整个电力系统有着十分重大的影响力。随着科技和人民社会经济生活对电力的需求越来越大，为了满足需求，发电厂的机组的规模也是越来越大，规模加大就意味着对于机组的负荷控制调节能力的需求也就越大，就必须对现有的协调控制系统进行改造创新，使得新的协调控制系统能够与庞大的发电机机组规模相匹配。

关键词：1000MW超超临界机组；集控技术；应用；

引言

随着我国发电技术的进步和成熟，人们已把更多的目光投向清洁能源和新能源。传统火力发电面临前所未有的严峻考验，当前性能最先进的超超临界大型火力发电机组在大容量、高参数的基础上继续挖掘机组潜能的空间和难度将不断增加。。设计投产之初，主要承担电网基本负荷运行，但在目前电网新运营形势下，需具备相当调峰能力，在特殊工况下，甚至需深度调峰运行。新形势下，对老机组带来新考验，同时也累积出更新的运行集控经验，例如机组启停更为频繁，调峰幅度更大，负荷响应更快，环保排放指标更苛刻。现将该类型机组在新形势下所遇各特殊异常事件及原因作详细分析探讨。

1发电厂1000ＭＷ超超临界机组改进意义

电能作为社会大众生产生活实践中不可或缺的重要能源，伴随社会经济的不断发展，人们生产生活对电能的需求逐步攀升，与此同时，面对日趋严峻的生态保护形势，基于对环境、能源等因素的综合考虑，我国政府出台了一系列节能降耗政策，由此很大程度上提升了电力行业对节能降耗的重视度，一些参数偏高、容量偏大的超超临界机组陆续被电力行业所剔除，并引入了各种小型的机组进行电能生产。通常而言，火力发电工作内容主要在于不同能量之间的转换及热能的传递，基于此，如若发电厂可提升热效率，将有效降低能源成本，所降低的能源成本尽管只有一小部分，但从全国范围而言，仍能够收获十分可观的节能降耗成效。因此，推进对发电厂1000ＭＷ超超临界机组的改进整合，致力于提升1000ＭＷ超超临界机组的热效率及经济效益，以此可减少一大部分能源损耗，为我国可持续发展战略实施提供有力支撑。

2集控运行系统原理

相较于传统的电厂技术，集控运行技术更能体现出现代化生产工艺的数字化、集成化以及高自动化。他的主要核心是实施对电厂生产线的集中控制和管理，生产线控制技术是利用计算机功能提高电厂生产的自动化水平，实现对大中型生产线的实时监控和在异常情况下人为操作的调节控制技术;生产线管理技术则是完善和提高生产线的生产效率，统计分析在集控运行系统工作中的信息，指导集控运行系统在生产过程中的经济运行，预防生产事故的发生等技术的综合统一。

3集控运行出现的问题

3.1给水泵汽轮机振动

(1)轴承设计缺陷轴承由于设计问题而发生的油膜振动,一般在同类型设备上会较多的发生。经调查,同类型设备极少发生油膜振荡故障,故该因素可排除。(2)轴承安装不当轴承的安装间隙及标高对其稳定性影响较大,轴承顶隙偏大或轴承标高偏低,会导致油膜厚度增大,降低轴承稳定性。此外,对于可倾瓦来说,各瓦块可随轴颈的变位运动而自由调整位置,形成油楔,以适应转速、轴承负载的变化,是轴承稳定性的一个基础。汽轮机轴承左右侧金属温度偏差大,若温度测点正常,则轴承偏载,影响油膜的形成及轴承稳定性,其原因可能为轴承瓦块摆动受阻。

3.2过热汽温控制系统问题

过热汽温控制系统的调整对于整个电厂集控运行系统有着十分重要的作用。超临界直流炉和汽包炉对汽温调整有着较大的区别，直流炉汽温粗调指的是将水和煤的比例进行更改调节，微调和细调采用的是一、二级的减温水及烟气挡板对过热汽温进行必要的调节;汽包炉利用一级减温水进行汽温粗调，采用二级减温水对汽温进行细调。在汽温控制系统工作中，给汽温控制带来负面影响的主要因素有煤水的比例，过剩空气的系数，受热面结渣程度，火焰的高度以及给水的温度等。提高过热汽温控制质量除了利用外界的因素来调节外，考虑参数整定是最直接有效的方法。虽然过热汽温控制系统的理论基础知识比较完善且较容易实现，但在其部件设计和生产环节依然存在着不少的缺陷，如外部因素影响和系统参数影响等，这些缺陷大大的影响了过热汽温系统的控制效果，因此，完善以及创新基础理论知识，合理控制系统步骤及参数，促使系统工作结果符合相关工作要求，应被相关工作人员引起重视。

4优化措施

4.1超超临界机组一次调频特性

汽轮发电机组的一次调频主要靠汽轮机调节机构的瞬间动作来释放蒸汽管道及锅炉内部储存的能量，从而快速提高机组出力，达到电网对于机组一次调频负荷增加的要求。超超临界机组采用的直流锅炉不设汽包，因此用于储存热量的体积有限，一次调频能力较差，只能靠牺牲压力指标来尽量满足负荷波动需求，导致汽轮机调节阀动作大才能满足调频要求。

4.2机组快速降负荷注意事项

（1）RB功能投入，手动急停上两层磨煤机，保留A\B\D或A\C\D磨煤机运行；（2）检查RB动作正常；机组切至TF方式、锅炉主控指令减至550MW、炉膛压力、风量控制正常、等离子拉弧正常、检查给水量平稳下降、确认机组负荷平稳下降；（3）机组负荷降至620MW后，RB复位。继续控制给煤量与给水量降负荷，并设置风组出力偏置（降低电除尘故障侧出力）；（4）防止空预器卡塞，在降低停运侧风机出力前，退出两台空预器的密封间隙调整装置。并联系设备部，做好风机倒转制动准备；（5）防止风组停运过程中RB误发，风机停运前应将机组RB退出（风机停运后负荷高于600MW机组RB将触发），并退出氧量自动，关闭送风机出口联络挡板。

4.3机组协调控制系统

软件系统的主要组成部分是服务端与客户端，它可以对于两端硬件环境进行分析，科学合理地分配管理动作，从而达到降低集控运行成本的目的。为了避免服务器出现故障后影响系统的运行，所以需要设计两台服务器，在其中一台服务器发生故障时可以自动切换到另一台服务器上以保证客户端的正常运行。客户端的主要职责是给服务器传递信息以保证服务器能够接收并完成客户端的要求。这种架构模式对于操作员的能力有较高需求。硬件系统的主要组成部分是系统服务，现场控制以及检测控制，系统服务层的主要功能是连接监控层的控制器和计算器，发送和接受信息，实现对冗余网的有效利用。

结束语

集控运行系统(DCS)是火电企业高新技术，是基于高自动化实行的综合性的控制系统。集控系统的核心是微处理器，主要组成部分有开关、变送器、CS系统、电缆以及盘台设备等。复杂的组成部分造就的是其实时性高、存储量大、安全性高、稳定性强等优势，再通过软件来实施对各个部件的高度调配控制，大大地提高了电厂发电生产效率，因此集控运行系统在电厂中得到了广泛应用。由于人们对电力的需求越来越大，导致发电厂的机组规模越来越大，发电厂机组的负荷也越来越大，所以集控运行和机组协调控制能力一定要跟上负荷所需，才能保证发电厂机组的正常运行状态。

参考文献

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