電廠控制解決方案
一、前言
針對(duì)電力行業(yè)的控制要求，中控作為國(guó)內(nèi)著名的自動(dòng)化產(chǎn)品供應(yīng)商，推出了許多針對(duì)電力行業(yè)功能強(qiáng)大的特殊卡件，為火力發(fā)電廠提供了從控制層到管理層的一整套解決方案，包括輸煤系統(tǒng)、鍋爐主控制系統(tǒng)、汽機(jī)主控制系統(tǒng)、FSSS監(jiān)控系統(tǒng)、ETS監(jiān)控系統(tǒng)、廠用電與電氣系統(tǒng)監(jiān)控、尾氣脫硫處理系統(tǒng)及生產(chǎn)管理系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、調(diào)節(jié)控制、順序控制、聯(lián)鎖保護(hù)、歷史數(shù)據(jù)采集、記錄、打印，過程優(yōu)化等功能。
中控在多年的火電工程實(shí)施過程中，根據(jù)不同的對(duì)象特性，完善了爐機(jī)電一體化控制策略和方案，建立了過程對(duì)象的特征模型，并根據(jù)機(jī)組的靜、動(dòng)態(tài)特性在中控系統(tǒng)試驗(yàn)室中完成了300MW機(jī)組的 1：1模擬平臺(tái)搭建。同時(shí)在300MW機(jī)組模擬系統(tǒng)平臺(tái)上，能夠?qū)Σ煌瑢?duì)象進(jìn)行全過程的監(jiān)視、操作和自動(dòng)控制方案模擬試驗(yàn)，為電力行業(yè)各種新型控制方案的研究與探索提供了有效保證。
二、控制方案
2.1 基本控制功能的實(shí)現(xiàn)
1. DAS數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理功能
DAS數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理功能通過I/O卡件直接從過程對(duì)象中獲取數(shù)據(jù)，也可以從其它子系統(tǒng)如MCS、SCS站采集和處理所有與機(jī)組有關(guān)的測(cè)點(diǎn)信號(hào)及設(shè)備狀態(tài)信號(hào)；在操作站上進(jìn)行生產(chǎn)過程的集中監(jiān)視和操作。
2. MCS模擬量自動(dòng)調(diào)節(jié)功能
模擬量控制系統(tǒng)是指那些以模擬量信號(hào)為被控制量的一系列控制系統(tǒng)，它由鍋爐側(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)、汽機(jī)側(cè)自動(dòng)控制系統(tǒng)和協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)三大部分組成。
3. SCS輔助設(shè)備順序控制功能
SCS輔助設(shè)備順序控制功能主要包括如下順序控制：
★ 磨煤機(jī)、給煤機(jī)、排粉機(jī)自動(dòng)啟停順控及聯(lián)鎖保護(hù)
★ 送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、空予器自動(dòng)啟停順控及聯(lián)鎖保護(hù)
★ 給水泵自動(dòng)啟停順控
★ 凝結(jié)水泵自動(dòng)啟停順控
★ 循環(huán)水泵自動(dòng)啟停順控
★ 射水泵自動(dòng)啟停順控
★ 調(diào)速油泵自動(dòng)啟停順控
★ 發(fā)電機(jī)冷卻水泵自動(dòng)啟停順控
★ 交流、直流潤(rùn)滑油泵自動(dòng)啟停順控
★ 高加、低加進(jìn)汽閥、疏水閥自動(dòng)啟停順控
★ 旁路系統(tǒng)投切順序控制
4. FSSS爐膛安全監(jiān)控功能
FSSS鍋爐爐膛安全監(jiān)控功能主要包括下列功能：
★ 點(diǎn)火前和停爐后的吹掃控制功能
★ 燃油泄漏試驗(yàn)功能
★ 鍋爐點(diǎn)火及油槍控制功能
★ 煤粉燃燒器控制功能
★ 主燃料跳閘（MFT）功能
★ 燃料油跳渣（OFT）功能
5. ETS汽機(jī)緊急跳閘功能
ETS系統(tǒng)是當(dāng)汽輪機(jī)出現(xiàn)危急狀況時(shí)，自動(dòng)打閘停機(jī)，以保證機(jī)組、人員安全。
6. DEH汽機(jī)數(shù)字電液控制功能
DEH（Digital Electro-Hydraulic control system）是汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，由計(jì)算機(jī)控制部分和EH液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。在電站汽輪機(jī)控制中應(yīng)用DEH系統(tǒng)，可以解決傳統(tǒng)汽輪機(jī)控制中存在的自動(dòng)化程度低、控制精度差、故障率高、操作復(fù)雜、檢修維護(hù)困難等問題，極大提升汽輪機(jī)控制的品質(zhì)與安全性，更好地滿足現(xiàn)代化電廠機(jī)爐電協(xié)調(diào)控制和電網(wǎng)自動(dòng)化控制的需求。
7. ECS電氣系統(tǒng)監(jiān)控功能
電氣監(jiān)視與控制系統(tǒng)是DCS的一部分，主要監(jiān)視和控制范圍為：發(fā)電機(jī)、變壓器、高/低壓廠用電源系統(tǒng)、UPS、直流系統(tǒng)、備用電源以及和機(jī)組相關(guān)的輔助系統(tǒng)。
8. 電廠輔助設(shè)備系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)控制
中控DCS系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)化的軟、硬件接口，可以方便地接入最先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備和第三方集散控制系統(tǒng)、邏輯控制器等，通過各種遠(yuǎn)程介質(zhì)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作的控制功能，從而可以達(dá)到全廠輔助控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)控制的目的。
2.2 子系統(tǒng)解決方案
中控DCS系統(tǒng)在滿足大型火力發(fā)電企業(yè)基本控制要求的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了對(duì)協(xié)調(diào)控制、磨煤機(jī)、BPS、MEH等子系統(tǒng)的可靠控制。
1. 協(xié)調(diào)控制解決方案
機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)由機(jī)組負(fù)荷產(chǎn)生指令給定回路、鍋爐主控制器、汽機(jī)主控制器三大部分組成,協(xié)調(diào)控制鍋爐及其輔機(jī)與汽機(jī)的運(yùn)行，以快速、準(zhǔn)確和穩(wěn)定地響應(yīng)自動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)。
2. 磨煤機(jī)控制解決方案
★ 實(shí)現(xiàn)了中儲(chǔ)式鋼球磨煤機(jī)的負(fù)荷自動(dòng)控制
★ 實(shí)現(xiàn)了雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)的負(fù)荷自動(dòng)控制
★ 實(shí)現(xiàn)了MPS中速式磨煤機(jī)的負(fù)荷自動(dòng)控制
3. 旁路控制解決方案（BPS）
旁路系統(tǒng)是指與汽輪機(jī)并聯(lián)的蒸汽減溫減壓系統(tǒng)。它由管道、閥門和控制機(jī)構(gòu)等組成。旁路系統(tǒng)分為高壓旁路和低壓旁路系統(tǒng)。
4. 汽動(dòng)給水泵調(diào)速控制解決方案(MEH)
MEH 系統(tǒng)的控制、操作及數(shù)據(jù)的處理和顯示打印功能，ETS 功能統(tǒng)一在DCS 中實(shí)現(xiàn)。操作上具備遠(yuǎn)程控制功能。除此外還具備自動(dòng)啟/停、轉(zhuǎn)速控制、與給水控制相協(xié)調(diào)的并列控制、滑壓控制、聯(lián)鎖保護(hù)、高低壓閥門的切換、閥門試驗(yàn)等功能。
三、典型業(yè)績(jī)
山西振興集團(tuán)自備電廠技改工程項(xiàng)目中，中控的ECS-100系統(tǒng)承擔(dān)了2×200MW機(jī)組（即6#、7#單元機(jī)組及公用部分共10410個(gè)I/O測(cè)點(diǎn)）的數(shù)據(jù)采集(DAS)、模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)、鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)功能、電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)（DEH）、緊急跳閘系統(tǒng)（ETS）、旁路控制系統(tǒng)（BPS）、發(fā)電組和高、低壓廠用電順序控制（SCS）、機(jī)組性能計(jì)算及主要設(shè)備運(yùn)行記錄等功能，保證了機(jī)組的安全、高效運(yùn)行。系統(tǒng)自投運(yùn)以來，運(yùn)行平穩(wěn)，為企業(yè)帶來巨大的效益。
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