超临界机组协调控制策略的优化探究

超临界机组协调控制策略的优化探究【摘要】随着社会主义经济水平的不断提升和人民生活质量的不断提高，社会建设和人民日常需求都对电力产生了旺盛的需求，电成了社会发展不可或缺的动力资源，电力系统也成为了国民经济中的重要支柱力量。

本文主要研究如何在需求不断增加的情况下增加电力产量，并就超临界机组协调控制策略的优化使用提出意见和建议。

【关键词】超临界机组；协调控制策略；优化在我国每年生产的煤炭中，有近乎一半是用来发电的。

面对煤炭资源的不可再生性，就我国电力企业来说，如何通过经济和技术手段提升煤炭在电力生产过程中的使用率、减少资源浪费和环境污染，成为了关乎到能否实现科学发展观的重要课题。

一、超临界机组的使用为了实现增加电力产量、提高电力生产效率的目的，我国在不断促进经济发展的同时也在不断促进着电力科技的革新，大容量、高参数成为了主要的发展方向。

在此技术带领下，超临界锅炉技术在我国试行良好之后便广泛普及并推广，与此同时，我国还正在研究新的更先进的超临界机组。

目前我国超临界机组和协调控制策略正在得到大面积的推广和应用。

超临界机组及其协调控制策略以其科技水平的先进性使得电力系统发展的更加完善，电力生产能力大幅度提升的同时也提高了电力生产的使用效率，是推动时代发展的一大助力。

二、超临界机组协调控制策略的使用现状、研究方向和研究意义超临界机组的的协调控制系统是火力发电机组中的控制中枢，是电站构成部分中的核心组成原件。

1.超临界机组协调控制策略的使用现状超临界机组已经在很多国家尤其是发达国家中广发使用，发电量量和发电效率都得到了大幅度提升。

目前在我国伴随着超临界机组的广发应用也得到了推广，并在提高电力生产，提升电力系统方面发挥了巨大作用。

2.超临界机组协调控制策略的研究方向以国内外设备技术的发展方向借鉴看，超临界机组协调控制策略的主要研究方向将是如何在原有的高效率控制和生产的基础上进一步完善电力控制系统，提高电力产能和使用率，保障电力使用的可靠性，减少资源浪费，控制环境污染等方面，而超临界机组协调控制策略的实际发展现状也证明了这一点。

最近几年，超临界机组协调控制策略的优化探究成为了电力行业共同关注的主要议题，几乎在每一次涉及电力改革和发展的重大国内外会上都会成为热议的话题。

3.超临界机组协调控制策略的研究意义超临界机组是在常规蒸汽动力火电机组的基础上改进和发展而来的，而传统的协调控制策略主要有三种基本控制方式构成：锅炉跟随为基础，汽轮机跟随为基础以及机炉综合型。

锅炉跟随型协调控制策略是根据气压偏差采用反馈控制方式调节各机炉组件，适当提高了气压控制质量，但是却降低了机组对于负荷的响应性能。

汽轮机跟随为基础的协调控制策略改变了燃烧率和汽轮机调节汽门开度，提高了功率响应速度，但是在一定程度上也加大了气压动态偏差。

机炉综合型协调控制策略既做到了维持稳定汽压的同时磨合了机组和负荷指令，是当前比较合理的控制方式。

以上三种传统的协调控制策略都具有一定的现实意义，在促进电力行业发展的过程中起到了比较大的作用，但是较当下电力系统的发展主流和强势需求，这已经不能起到很好地满足功效，因此超临界机组控制策略的优化探究势在必行。

另外一个角度也可以看出超临界机组控制策略优化探究的重要意义。

超临界机组协调控制系统是通过整体来进行控制，单方面就协调控制系统来说，虽然早已涉及，各个方面已经接近成熟，但是科技的发展是无止境的，这项研究可以说每走一步都是新的发现，有都能产生新的效果。

协调控制系统经过长久的发展已经形成了一个完整成熟的工业实用体系，但是社会需求的强势发展又不断对协调控制策略提出新的发展要求，因此，新技术的研究和发展时刻拥有着广阔的应用前景和使用市场。

三、超临界机组协调控制过程中存在的不足超临界机组在火电厂发电过程中发挥巨大的作用，它在节约能源降低能耗方面的作用是其他组件所不可比拟的，因此它被广泛应用于火电厂发电过程中。

随着社会的发展在新的历史条件下，超临界机组在发电过程中显现出越来越多的不足亟待改进，具体来讲包括以下几个方面：1.锅炉的使用问题超临界机组使用过程中大都使用直流锅炉，所谓直流锅炉就是指在发电过程中给水——加热——蒸发——过热——过热蒸汽环节的一次性的过程循环，这种情况下超临界机组受到强大的阻力，严重影响了机组的发挥，甚至造成发电系统的瘫痪。

另外在直流锅炉的使用过程中给水、加热、材料等任何一个环节出现问题，都会出现锅炉功率下降的情况，使发电过程受阻。

除此之外，超临界机组位置的设定和锅炉位置安排不统一，也是影响发电效果的一个重要因素之一，在这种情况下很容易造成机组受热面的磨损。

最后，与锅炉位置相匹配的燃烧方式也是影响超临界机组的重要因素之一。

2.超临界机组材料使用不当发电过程中的超临界机组在直流锅炉的作用下经过不断的加热、再热的过程实现发电的目的，这一状况无形之中就对超临界机组的使用材料提出了较高的要求，然而在现实生活中经常出现由组材料使用不当而造成的机组受腐蚀，或在高强度的运作下出机组现磨损的现象。

我国国内目前有关超临界机组的材料大都是各种耐热钢，当工作温度过高或受到粉煤颗粒侵蚀的时候不可避免的就会受到氧化或磨损、缺皮现象。

“巧妇难为无米之炊”，面对这种情况超临界机组制造公司应该积极借鉴国外的先进经验，努力制造出高质量的组件材料。

3.超临界机组容量问题所谓机组容量就是指在发电过程中超临界机组的功率，也就是有关它一次能发多少电量的问题，影响机组容量的功率主要有电网和汽轮机等多种因素。

机组容量越大发电的功率就越强，但是在实际的操作过程中不能急功近利的通过加大机组容量去提高发电量，因为发电量是有上限的超过它的临界点只会产生反效果。

在正常的发电过程中经常会出现由于迫切希望提高效率而导致发电系统瘫痪的现象。

就目前我国的发电水平和发电需求而言，超临界机组容量设定在700MW 以上1000MW以下为宜。

四、超临界机组协调控制策略优化探究的应对方法针对上述经过实际使用而分析出的超临界机组协调控制过程中存在的不足，我们应该做到针对性地拿出解决措施和应对方案，具体结合产品和系统本身的实际特点，科学严谨地进行改进。

1.合理使用直流锅炉，严控锅炉本身的扰动科学细致地研究好直流锅炉的使用技巧，首先做到心中有数。

对于有自身内置的启动分离器的超临界机组是通过湿式和干式两种方式运行的。

在湿式的运行过程中，超临界机组最小给水流量大于蒸汽流量，此时启动分离器的出口温度基本处于饱和状态，其控制策略和方式基本等同于汽包锅炉，可以通过控制燃烧系统定燃料，控制给水系统定流量等方式实现控制策略，锅炉的蒸汽流量大于最小流量时，饱和水会全部转化为饱和蒸汽。

在干式的运行方式下，系统出在直流控制方式下，在机组负荷变化的过程中要定值控制机器的压力和温度。

充分发挥锅炉本身作用的同时，还要严格把控锅炉因其本身的构造原因而引起的扰动。

虽然锅炉本身的扰动只通过主蒸汽的压力体现出来，但是锅炉本身内部的扰动反映出来的是整个机器内部状态变量的扰动，对整个电力生产系统来说也是有问题的。

为了减少内部扰动，我们就得确保主蒸汽压力与本身设定的数值偏差越小越好，为此，可以使用在锅炉侧反馈主蒸汽压力偏差的方式做到时时把控。

2.严格规范机组使用材料的同时提升机组性能超临界锅炉机组是强耦合、多参数、非线性的，因其本身的此种特性，在其适应过程中，应把保持机组稳定运转作为重点工作。

涉及到机组运转，使用的材料至关重要，首先，在材料的采用上应使用适合机组运转的材料，而不能因为经济方面的考虑而偷工减料，否则不但影响生产，也会使得机组故障率上升，反而造成大笔的维修费用。

在材料的使用过程中也应当引起十足的重视，按照正规要求合理使用材料才能起到保养机组的效果。

在材料的采购和使用环节都应建立健全相关制度，专人负责，专人监管，出了问题要追责到人，严格管理。

多方面提升机组性能，改善机组的蓄热变化适应性就是其中重要的一点。

针对超临界机组的设计特点，使用变参数控制，尤其在高负荷段要加强燃料和给水的前馈超前指令强度，适当减少汽轮前馈变化梯度，以随时适应生产过程。

3.使用超超临界机组，提高发电效率所谓超超临界指的就是在发电过程中锅炉蒸汽的温度大于等于593℃，超超临界机组是对超临界机组的创新性应用，有关二者的具体、明确的区分还没有明确的鉴定标准，但是可以肯定的是超超临界机组在降低能耗、保护环境方面与超临界相比具有比较明显的自身优势，具体来讲使用超超临界机组一年的时间就可以降低6000吨的能耗。

因此超超临界机组在发电过程中有重要的意义，目前在国外发达国家已经被广泛应用于发电行业，但是我国国内在当前阶段有关超超临界机组的使用还没有得到广泛的普及。

4.利用人工智能技术，推进发电工作的持续稳步发展随着经济发展和科学技术的进一步提高，为了在激烈的竞争中获得自身优势各个行业纷纷引入计算机信息、人工智能等高新技术。

人工智能技术是指通过计算机对人的一些行为进行模拟，计算机、机器人等都属于人工智能。

一般来说火电厂高温、悬浮颗粒等的工作环境把工作人员置于危险之中，另外在发电过程中在技术条件等方面的限制作用下，对施工人员的要求是非常高的，稍有不慎就会导致整个发电系统的瘫痪。

在发电施工过程中引入人工智能技术，即可以提高工作的准确性又可以在使工作人员免受安全隐患的威胁，对它的运用有着重要意义。

五、结语本文对超临界机组协调控制策略的优化研究具有极其深远的社会意义，在整个社会发展的过程中，这是一项迫在眉睫的研究课题，在新的优化措施不断落实的同时，本课题的讨论也将继续下去。

参考文献[1]李冉.超临界机组协调控制策略的优化研究[J].安徽理工大学，2009（6）.[2]牛树森.超临界机组协调控制品质优化[J].全国火电机组效能探讨及竞赛论文集，2010（5）.[3]柳青.超临界机组协调控制系统分析及优化[J].工业控制计算机，2013（6）.。