火电厂不同运行方式的比较与选优

火电厂不同运行方式的比较与选优
随着经济水平的不断提高，人们的生活方式发生了较大改变，用电需求与日俱增，对我国的发电系统提出了较高的要求。

目前我国发电方式仍然以火力发电为主，火电厂的运行方式对我国的电力供应意义重大。

选择适合的运行方式有助于提高火力发电厂的运行效率及供电能力，本文就火电厂的不同运行方式进行比较，得出火电厂最佳运行方式。

标签：火电厂；不同运行方式；比较选优
火电厂是我国主要发电场所，随着供电要求不断提升，火电厂的系统在过去几十年里发生了翻天覆地的变化，传统火电厂发电系统功能单一，操作简单，运行方式的选择上十分有限。

随着系统的更待换新，火电厂系统越来越复杂，运行方式的选择呈现多样性，怎样选择合适的运行系统成为摆在火电厂技术人员面前的难题，合适的运行系统不仅是火电厂稳定输出的有效保证，同时也是火电厂安全经济运行的基础。

1 协调控制系统（CCS）
火力发电厂的组成结构中包括单元机组、锅炉、汽轮机等设备系统，协调控制系统就是将组成火力发电厂机组设备作为一个有效的整体进行控制的系统，是火力发电厂控制系统的最主要部分，从功能上来看协调控制系统是火力发电厂的主要控制系统，指令由协调控制系统发出并通过相应的信息传输装置传送至相应的控制对象（锅炉及汽轮机子控制系统）。

单元机组正常运行过程中，协调控制系统在控制机组系统运行参数正常稳定的基础上，对各子系统进行数字控制，使其满足外部负荷需求，同时保证锅炉气压以及各机组运行的稳定性，从控制参数的重要性上来看，汽轮发电机组实发功率（Pe）以及主汽压力（Pt）是协调控制系统的两个主要控制参数。

2 协调控制系统的不同运行方式
单元机组协调控制系统是控制整个发电站机组的主系统，通过单元机组协调控制系统练习各个部分设备实现整体上的协调工作，保证火力发电站设备的平稳运行。

从设备的系统结构来看，单元机组协调控制系统能够实现多种，在不同条件的限制下针对性采取适当的运行方式能够促进火电厂的效益最大化。

火电站主控制器通过对锅炉和汽轮机控制功率和主汽压力实现系统功能，并在控制对象中安装相应的反馈控制器，实现火电厂不同系统运行环境下的反馈控制。

同样在运行系统发生变化的情况下只要对反馈系统进行相应的改善即可实现。

2.1 基础控制方式
基础控制方式是火电站控制系统中常见的子控制系统，该控制系统的指令主
要有操作人员手动发出，在操作上对工作人员的依赖性较强。

基础控制方式适用于单元机组在调试过程中的调停与启动。

电力系统在正常运行过程中往往需要控制人员对其进行精度上的调试，在调试过程中需要对各项基本系数进行重新调整，使其满足正常运行的基本需求。

2.2 锅炉跟随方式（BF 方式）
锅炉跟随方式主要有汽轮机对机组输出功率的控制以及锅炉气压调节系统组成。

该调节系统又可根据汽轮机控制其所处状态的不同可分为BF1以及BF2两种方式。

BF1方式中汽轮主控制器器处于手动控制状态，而汽轮器中的调门则处于遥控状态中，系统运行过程中，当机组负荷需要发生改变时。

操作人员需要对系统进行相应的改变，使得汽轮机运行负荷系统运行需求。

汽轮机的负荷需要进行实时的调节，从而改变整个系统对汽轮机进气量的需求。

人员操作中需要机组输出功率需要与实际运行需求相一致。

BF2工作方式与BF1方式在控制上的不同主要体现在汽轮机的控制方式上，BF2工作方式在BF1方式的基础上实现了自动控制，汽轮机的输出主要有LDC 负荷指令决定，人员需要控制汽轮机输出量时只需要控制LDC负荷指令即可。

从控制系统的功能上来看，LDC负荷指令可以看做是锅炉控制系统的反馈机制，在维持锅炉气压稳定的过程中合理控制燃料使用量。

2.3 汽轮机跟随方式（TF）
汽轮机跟随方式指锅炉控制机组的输出公路，汽轮机控制主汽压力。

运用此运行方式的过程中可以根据锅炉主控制器状态的差异将其分为TF1方式以及TF2方式。

TF1方式中，锅炉的总控制器助于人工操作状态，锅炉其他系统则处于智能控制状态。

当需要系统的负荷参数发生变化时，需要操作人员对锅炉主控制器进行改变，控制其输出，并对燃料及给水量进行控制，以此调节锅炉输出气压，使得汽轮机的压力调节器在可控制范围内发生波动，并以此控制汽轮机的输出，汽轮机的蒸汽流量随系统控制发生改变，此时要求操作人员的操作与机组实际输出功率一致。

TF2方式中锅炉的总控制器助于自动控制状态，锅炉的输出主要有LDC负荷指令决定，该部分的操作及指令改变与BF2工作方式相似。

2.4 协调控制方式（CC）
协调控制方式是指在汽包蓄能合理利用的基础上进行协调补偿，同样根据跟随方式的差异可以将协调控制方式分为BF 跟随一级TF 跟随两种方式。

BF 方式中，汽轮机主要对功率进行控制，锅炉负责对气压进行控制。

此时，机器锅炉具有较强的动态特性，安全性难以得到保障，以BF 方式控制的系统会将气压偏差反馈到汽轮机主控制器，使其实现与输出功率与锅炉气压控制实现同步协调。

TF方式中，锅炉主要对功率进行控制，汽轮机负责对气压进行控制，整个控制系统具有良好的稳定性，但锅炉对象的延迟特性较强，机组输出反应速度慢。

以TF 方式控制的系统将气压偏差反馈到汽轮机主控制器使得汽轮机控制气压的同时还能实现与锅炉的配合，从而实现对功率的共同控制。

3 结束语
火力发电厂的控制系统不同运行方式对发电厂的电网负荷响应方式需要根据实际需求进行相应的变化。

在进行运行系统的选择时为保证火电厂运行系统的稳定性，最好采用机炉协调控制方式作为基本运行方式，机炉协调控制方式下的电力系统具有一定的柔性，能随实际需求做出相应的变化，为火电厂的发展及运行奠定坚实的基础。

参考文献：
[1]黄亚强，崔浩，刘云燕.火力发电厂安全生产管理及应对措施[J].内蒙古科技与经济，2009（20）.
作者简介：公维冬（1985- ），男，工学学士，助理工程师。