火力发电厂自动控制优化对机组节能的应用浅析

火力发电厂自动控制优化对机组节能的应用浅析

发表时间：2019-03-12T14:31:20.963Z 来源：《电力设备》2018年第28期作者：李星华

[导读] 摘要：随着时代的快速发展及社会生产力的逐渐提升，自改革开放后，社会经济取得了显著发展。

（广西投资集团方元电力股份有限公司来宾电厂广西来宾 546138）

摘要：随着时代的快速发展及社会生产力的逐渐提升，自改革开放后，社会经济取得了显著发展。节能降耗是社会经济长远发展中的核心内容，针对保护社会经济迅速、稳定发展有着显著作用。文章以火力发电厂为研究对象，通过研究其智能化控制对机组能耗的影响，制定出了火力发电厂机组设施的智能控制优化策略。

关键词：火力发电厂；自动控制；机组降耗；运用分析

为了满足国家节能降耗的具体需要，火力发电厂应当结合自身的具体发展状况，基于满足其今后节能发展趋势的角度着手，做好机组的减排工作，从本质上推动火力发电厂的可持续发展。

1、智能控制对机组降耗的影响

1.1汽轮机信息电液控制平台（DEH）的阀门控制模式优化方法

DEH系统属于分布式控制平台（DCS）的主要构成部分，通过采用专业性很强的计算机技术来操控火力发电设施内的汽轮机运速、汽轮机的智能周期及负荷，进而实现同DCS系统的信息共享。

通过对汽轮机现行的控制方式进行完善、改进，这是减少其机组能耗的有效途径。经对汽轮机顺序开关的调节方式展开流量特性测试，并求出汽轮机内不同开关的流量，绘制出各流量特征曲线，进而实现DSC与DEH系统结合的重新优化及变更，减少机组能耗。此外，为了让汽轮机开关流量特征与之满足要求以得到减少机组能耗的目的，各火力发电厂能够通过采用大数据数据计算方式，来优化汽轮机器的定滑曲线与阀门启动的顺序，进而缺少机组智能发电量控制平台和一次调频具有优良的调节功能。

1.2主汽压力智能控制对机组能耗的影响

火力发电厂内的设备在运行阶段，若负荷较低且煤的质量不好时，将会极大影响到汽轮器的负荷性能。而且，还对智能滑压器在机组内的运行造成不良影响。在机组进行智能滑压运行过程，由于主汽压力的参数实际值小于理论值，所以，主汽压力的智能控制对机组的能耗会有一定的作用，但是，该作用的范围很小。但就整体而言，在采取智能滑压运作模式后，机组在经济效益和能耗方面均有明显改进。此外，采用调节主汽压力的控制方案及控制参数，可以对滑压运行中的阀门开度及运行方式进行合理判断，在以降低机组能耗而实现机组运行低投资目的的基础上，也有效提升了机组运行的稳定性。

1.3汽温智能操控对机组能耗的影响

汽温过高会给机组的运行带来很严重的安全故障，可能造成机组的过热器与再热器管道出现爆管现象；但汽温过低就会加大机组端部蒸汽湿度，使蒸汽机叶片受到腐蚀，从而令蒸汽管道出现动荡，加大了产生水冲击的几率，所以，提高汽温智能控制性能，是目前发电厂经营的焦点。目前，较为科学的控制方法是采用串级调节平台调整为机组的过热器，利用双回路的技术控制系统，从而实现机组降耗。

汽温的反复变化，除了影响机组运行安全外，还影响到机组的经济效益，主再热蒸汽气温每减少1℃，则增加能耗约0.03-

0.04g/kWh。提升智能控制的可靠性与稳定性，能够把锅炉主再热蒸汽气温保证在压上限运转，并降低主再热蒸汽降温水的用量，进而达到节能减排的目的。

2.完善给水结构控制模式

在低负荷过程，并列运转的给水泵常常产生“抢水”与最小流量阀反复开关的情况，极大影响机组的安全、可靠运行，由此，需要合理调节给水泵最低流量阀操控模式与保护定值，在保证给水泵稳定运行的前提下全面减少能耗。

针对电动给水泵的完善，就要思考电泵备用操控流程，当汽泵停电后使电泵通过智能并入且带负荷，同时根据机组的给水配置原则进行自动给水，从而满足相关设施的需水量。在优化改进电动给水泵的智能控制模式时，要以认真仔细考虑电泵联启智能控制顺序为基础，明确电泵联启的时段与增/减水的比值，且根据电动机水泵的响应时间，确保在汽泵停电后，系统可以达到智能联启并进入智能运行。采用电动给水泵智能控制，除了可以减少操控相关设施时产生失误现象的几率外，还给汽泵停电后机组运行的稳定性带来了一定的保证。

优化给水控制平台，实现给水泵智能启停功能与给水泵智能并/退泵功能。根据设备“无电泵启动”的思想，在主机启动与停机阶段，将采取厂用辅助蒸汽母管和2台给泵汽轮机的输汽管道，直接引进辅助蒸汽以冲转小汽机，通过汽动泵为锅炉提供水量，然后搭配锅炉省煤器入口给水流量管理小旁路的升级与小汽机操控方法的调整，如此一来，机组启停环节就不再依靠电动给水泵了。

3.一次机组的智能操控方法优化

采用一次机组对风煤比展开调节，是实现低能耗、减少火力发电厂能耗率的主要途径。当前，比较科学的一次机组自动操控设施是双进双出磨煤器，其基本运行原理是，在各个机组内分别安装4各磨，但在每个磨的驱动和非驱动两端搭配2台负荷风门，利用负荷风门带走煤粉，进而达到锅炉燃烧原料的要求。此外，相关电能控制者通过定压操控一次机组，能够调整负荷风煤比经负荷风门的大小，通过详细分析一次机组及风机负荷和具体供煤量之间的联系，并采用一次风机来调整风煤比的实际需求，在减少火力发电厂能耗的基础上，还全面提升了机组中的燃煤率。

4.改进凝泵变频降耗

在确保凝结水泵、给水泵和其他设施稳定运行的前提下，找出适当的凝泵出口水压、凝结水精清理系统出口水压参数，尽量减少凝结水泵能耗。在逻辑设计方面确保机组全负荷段工作时智能的稳定投入，其中，良好的操控逻辑是分段操控，在低负荷与启停阶段，凝泵变频操控凝泵出口水压确保降温水等客户要求，而除氧器水位调整站采取三冲量操控除氧器水位。中高负荷过程，就切换到凝泵变频三冲量操控除氧器水位，原除氧气水位调节阀操控凝泵出口水压，该压力能够是一个以负荷为基础的分段函数。针对2台凝泵共用1台变频器时，要考虑到任何1台凝泵工频时要切换到除氧器主调操控除氧器水位的模式。

5.火检冷却风机操控改进

火检冷却风机是火电机组内的关键构成部分，其能够很好的冷却火检端部，进而确保锅炉的正常稳定。在工业生产阶段，因为火检端部通常被安装在炉膛中，所以火检端部的温度相对偏高，为确保火检端部的正常应用，一般在锅炉火焰监控系统内安装2台火检风机，且使之自动化运行，进而保证锅炉的稳定运转状态。要求相关研究者有效结合各种理论知识与实践情况，进而顺利开展火检冷却风机智能操控