（大唐七台河发电有限责任公司黑龙江七台河154600）
摘要：火电厂是我国电力供应的主力军，随着科技的发展，我国火电厂热工自动化控制系统已经逐渐追上了世界的平均水平，热工控制系统也是其发展和管理的重要途径。在当前电力技术飞速发展的情况下，充分利用新技术、新材料、新技术，实现自动化控制管理系统的科学优化，是确保系统运行的有效措施，将避免造成不必要的损失，促进系统成为电力生产和经营的重要保证。
关键词：火电厂运行优化系统；现状；发展前景
1火电厂运行优化系统概述
我国的科学技术在逐渐的发展和进步，火力发电厂也不例外，其机组优化运行也在逐渐的发展，并且它的研究领域还在逐渐扩大。现为止，我国主要的火力发电厂机组优化运行研究中的内容以及方向以及逐渐明确了，即其最主要的理论指导就是最优化原理，之后在实际的运营环节中再依据机组的辅机和主机设备来确定适宜的优化试验方式。当完成了所有的优化试验之后再分析试验结果和其综合的运行状况。与此同时，还需要建立相关的操作程序来健全机组的优化运行方式并指导机组运行状况。唯有如此，才可以保证在标准负荷范围之内，发电机组不进可以处于最佳的运行状态，还能够有比较合理的参数与之进行匹配。
现今社会，用电需求不断的增长，所以对机组的要求也越来越高，最为明显的就是需要具备更快的负荷响应速度。在传统的机组中，大部分是按照基本负荷进行设计的，所以它的控制方式很难跟上负荷的变化速度。不过，新投产机组就完美的解决了这个问题，尤其是对于600MW以上的新投产机组而言，它的自动化水平就会更高。在我国，它已经逐渐成为了电网主要的调峰以及调频机组，它的最为主要的一个特点就是安装了AGC，即自动发电控制系统。现今，我国机组负荷变化率大约是1.5%MCR每分钟，负荷响应的时间也应该少于两分钟。并且在自动发电控制系统的方式之下，调度遥控设定了机组的目标负荷，而操作人员手动设定了负荷变化率。于是机组负荷变化会更加精准，不过，自动发电控制系统还是存在缺点的并且还会对机组产生影响。这些影响主要表现在下面的几个方面。第一是影响机组的寿命。因为电网负荷会频繁的产生变化，所有安装了自动发电控制系统的相关机组也会发生频繁的调整，于是锅炉的蒸汽、温度以及压力也会随之发生频繁的变动，这些都会影响机组的寿命。第二是影响机组运行的经济性。尽管自动发电控制系统是具备负荷经济的分配功能的，不过因为机组分配负荷可能会存在不均的状况，所以在厂网分开之后，自动发电控制系统就很有可能不能再实现经济的负荷分配了。第三是影响了运行稳定性。对机组负荷进行调节其实是一个动态过程，所以在调节的时候还是要花费一定的时间才可以实现稳定的。依据调节机理而言，下一级机组调节系统应该比上一级自动发电控制系统的调节频率高，不过电网负荷随时都在变化一直在变，所以系统稳定运行也会受到影响。所以，既要协调控制系统以及自动发电控制系统，又要对整个机组运行优化方式进行重视，以期建立起机组协调的控制系统。在整个系统中，协调控制系统位于最高层，它负责把信息传给下层各个子控制系统，从而确保整个协调控制系统可以实现稳定运行。
2发展现状及存在的问题
2.1主要发展
过去几十年，分散控制系统（DCS）在发电行业中取得了巨大成功，DCS和计算机技术的发展为运行优化提供了有效的手段。目前几乎所有电厂都提出要对运行进行优化，与此相对应，许多不同的优化方法也相继被提出。然而这些优化方法的有效性和可行性，需要经过实践来验证，需要有相应的优化效益评价标准和方法。以前常用供电煤耗率作为优化效益评价的指标，并采用供电煤耗率的增减来评价优化方法是否能产生效益，然而根据能量价值分析理论可知，采用供电煤耗率并不是十分科学的，而综合发电成本的增减才是评价优化效益的最科学的标准。
2.2发展背景
近年来我国电力行业高速发展，为了使其进一步的健康发展，国家采取了“打破电力行业垄断，开放电力市场，引入竞争”的政策。“十一五”纲要明确指出将进一步打破电力行业垄断，开放区域电力市场，鼓励跨各大区间资源流动；“十二五”纲要指出要重点通过技术导向，加快新技术、新工艺和新设备的应用和管理，不断提高发电机组经济、节能和环保的综合效果。“十三五”时期，能源消费增速将回落，电力需求将呈现中低速增长态势；同时由于现阶段的电力供应能力相对充足，预计电力供需将呈现总体富余和部分地区过剩的格局。一直以来，国内火电厂都注重机组的稳定和安全运行，而对机组运行的经济性没有给予足够的重视，致使国内电力生产成本一直偏高。我国在现阶段的电力生产仍然以火力发电为主，所以如何提高火力发电机组运行经济性、降低有效成本成为了在当前经济环境下亟待解决的问题。技术改革可以从根本上改善发电设备的性能，是提高机组运行经济性的最好办法。但是，随着发电设备相关技术的逐渐成熟，要想再继续升级改造就需要投入很大的资金和科研力量。这个改造过程不但复杂而漫长，而且改造结果会存在很大的不确定性。相对于技术革新，机组运行优化是一个行之有效的办法。通过运行优化，可以提高机组运行水平，有效降低锅炉的运行成本。运行优化目标函数的合理选取是运行优化的关键，国内运行优化系统一般选取锅炉效率或供电煤耗率等单一的性能指标。
2.2DCS系统中软硬件问题
在DCS系统中，BMS、CCS、DEH等重要控制点，通常添加到热控制系统，这是设备能否安全运行、发生故障时能否立刻停止运作的重要保障。但是在实际的运行过程中，DCS系统会受到很多外来因素的影响，从而降低其安全性和稳定性。例如，若没有限流的保护，通信网络很容易因为输入和输入电路发生短路从而产生故障，这样就导致无法通过远程监测等手段让系统或者设备作出正确的命令。此外，信息处理的速度以及设定值设置不当等，都可能对热工自动控制系统的正常运行造成影响。
2.3污染
近年来，我国针对火电厂大气污染物排放量的防治方面制定了多项法律法规以及防治政策，尤其在国内大范围出现雾霾天气后，大气污染物排放防治问题逐渐引起国家环保部以及其他相关部门的关注和重视。如何有效控制大气污染物排放量是现如今火力发电行业亟待解决的问题，而作为火电厂运行的主要设备，锅炉的改造与优化运行成为首要任务，从源头入手，从根本上减少锅炉燃烧产生的氮氧化物（NOx），从而实现对空气污染物有效控制的目的，切合国家环境保护战略思想。
3发展前景
入炉煤质在线监测以及在指定煤质和负荷工况下锅炉运行优化的研究，可以使锅炉运行优化系统有效结合电厂DCS系统，从而实现在线实时优化和快速寻优，有效降低锅炉的综合运行成本，对于我国发电企业具有重要的理论和实际意义。
结束语
随着电力体制改革的深入，厂网已分开，竞价上网即将全面推广，而近年来跌宕起伏的电煤价格，环保投入的大幅度增加，以及机组利用小时数的持续下降，给发电企业的经营带来了空前压力。在新的市场环境下，发电企业必须迅速转变观念、建立市场意识、改革传统经营管理模式，而提高生产经营管理水平、降低运营成本以提升企业市场竞争能力，已成为发电企业的共识和必然选择。总而言之，以上内容就是对火电厂运行优化系统的现状与发展前景的论述。
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