电力生产概论 06 火力发电厂的运行

电力生产概论机组的启动和停运机组的安全经济运行一二火力发电厂的运行计算机控制技术三机组的启动（一）机组的启动：是指将锅炉和汽轮发电机组由静止状态转变为运行状态的过程，主要包括锅炉上水、点火、升压，蒸汽系统暖管，汽轮机冲转、升速，发电机与电力系统并列、带负荷等基本步骤。基本特点是设备和部件受加热后温度逐渐升高，是一个不稳定的传热过程。因此，启动过程中最重要的工作是控制机组的升温升压速度。机组的参数越高，容量越大，启动所需的时间就越长。

机组的启动（二）母管制蒸汽系统的机组：一般采用定参数启动方式，即锅炉点火后将蒸汽参数逐渐升高到接近母管内蒸汽参数时，将蒸汽并入母管中（称为并炉或并汽）；汽轮机则用母管中的蒸汽进行冲转、升速等启动过程。在汽轮机的启动过程中，其进口蒸汽参数基本不变，采用定参数启动方式约需5～8小时。单元制蒸汽系统的机组：一般采用滑参数启动方式，即锅炉点火后当蒸汽参数达到一定值时即送往汽轮机，使汽轮机开始冲转和升速；随着锅炉蒸汽参数的升高，汽轮机转速也逐渐提高；当汽轮机带动发电机达到额定转速时，发电机可并入电力系统接带负荷；此后，随锅炉蒸汽参数继续升高，机组的负荷也逐渐增加，直至带到规定的负荷。在汽轮机的启动过程中，其进口蒸汽参数是逐渐变化的，采用滑参数启动方式则仅需0.5～1小时。采用滑参数启动方式，可以提高锅炉和汽轮机在启动中的安全性，缩短机组启动时间，并可减少汽水损失。

各种启动方式及特点机组的停运机组的停运：火电机组从带负荷发电状态转变为静止状态的过程称为机组的停运，主要包括机组减负荷直至负荷为零、锅炉熄火、发电机与电力系统解列、汽轮机减速、锅炉降压冷却等步骤。按停运的原因不同，机组停运分为正常停运和事故停运两种形式。正常停运是按电网运行计划安排的停运，如电网负荷降低需将部分机组转为备用，或对机组进行计划内的检修等。事故停运则是由于电网或电厂发生事故，继续运行会危及人身或设备安全，必须迅速停止机组的运行。基本特点是设备和部件停止受加热后温度逐渐降低，也是一个不稳定的传热过程，同样需要注意控制温度降低速度，保证设备和部件冷却均匀，防止金属部件因冷却太快而产生热应力。由于停运过程中金属部件受力的特殊性，对机组安全性方面的要求比启动时更高，对汽轮机的金属温降速度控制得更加严格。

机组的安全经济运行（一）机组的正常运行：由于电能不能大量储存，要求发电机组的出力（所生产的电量）需经常进行调节，以随时满足电网负荷的需要。发电负荷的安排和分配通常是由电网调度人员进行，而发电量的调节则由电厂的运行人员来进行。例如：单元机组减负荷时，汽轮机应关小调速汽门，使蒸汽流量减少，汽轮机功率减小；锅炉应减少燃料量，以降低蒸发量，维持正常的蒸汽参数；应减小给水流量，以保持正常的汽包水位；同时，锅炉的送风量和引风量也要相应减少，以维持正常的炉膛负压。机组的安全运行：为保证电厂安全运行，特别要注意防止各种恶性事故，例如：由于结垢、腐蚀、磨损和超温，造成锅炉受热管爆破事故；锅炉灭火后处理不当，造成炉膛爆炸事故；由于自动调节失灵、或判断操作错误，造成锅炉缺水、满水事故等。机组的安全经济运行（二）机组的经济运行（1）火电厂的主要经济指标

供电标煤耗率：发电厂每向外供应l千瓦时电能所消耗的标准煤数量，单位为克/千瓦时。一般地说，火电厂的蒸汽参数越高，标准煤耗率越低。热电厂由于热量利用程度高，其标准煤耗率低于凝汽式电厂。厂用电率：发电厂本身消耗的电量占发电量的百分数。我国火电厂平均厂用电率为7.5%左右。（2）降低煤耗率的主要措施：一方面应加强设备检修管理，提高设备的可用率；另一方面应加强运行操作管理，注意控制运行指标在规定范围内。（3）降低厂用电率的主要措施：搞好辅机的经济调度，如优先使用效率较高的辅机；加强磨损较快的辅机(如磨煤机、引风机、排粉风机和灰渣泵等)的检修和备品供应。改造效率较低的辅机，改造或更换富裕容量过大的辅机或电动机，消除大马拉小车的现象。计算机控制技术（一）在现代大型火电厂中，已普遍采用以计算机为核心的安全监控和自动控制技术，火电厂控制系统已进入了数字化时代。

火发厂控制系统作用：自动化技术对于提高机组的安全经济运行水平是行之有效的。火电厂的自动化水平也不断得到提高，从传统的炉、机、电分别人工监控发展到今天的单元机组集控，自动化系统的功能也已从单台辅机和局部热力系统发展到整个单元机组的检测与控制。高度自动化的火力发电机组需要人的更高层次的干预，自动化水平高的机组，要求运行人员也具有更高的技术和文化水平。火电厂控制技术发展：火力发电厂自动化的内容主要包括：自动检测、自动控制、自动保护、自动监视、自动化管理。1975年，美国推出了分散控制系统(DCS)，DCS把先进的计算机技术、数据通信技术、控制技术与CRT显示技术溶于一体，采用了分散式结构和“危险分散”的原则，使系统具备强有力的功能、极大的灵活性和很高的可靠性。计算机控制技术（二）分散控制系统：分散控制系统的通讯网络传递着各种过程变量控制、报警、报告等各种信息，使其成为分布式控制系统的主要枢扭。分散控制系统的控制器物理位置分散、功能分散，显示操作、记录和管理集中，包括过程控制单元OPU、分布式处理单元DPU、MMI站。MMI站一般分为：操作员站、工程师站、历史数据站、性能计算站和网关接口。火电厂仿真培训：国内外普遍采用实时仿真系统来培训新的运行人员和轮训/考核在职人员。仿真培训装置的主要功能有：启动工况选择；事故注入；运行工况冻结和追忆