電廠小熱電控制系統(tǒng)的方案設(shè)計內(nèi)容

劉心亮

（新疆天富熱電股份有限公司，新疆 石河子 832000）

電廠小熱電控制系統(tǒng)的方案設(shè)計內(nèi)容

劉心亮

（新疆天富熱電股份有限公司，新疆 石河子 832000）

現(xiàn)代經(jīng)濟的迅猛發(fā)展促進了電氣自動化的廣泛應(yīng)用，其重要程度已經(jīng)越來越為人所期望，文章就小熱電控制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計問題進行介紹。

電氣自動化；小熱電控制系統(tǒng)；DCS設(shè)計

1 采用DCS優(yōu)勢

當(dāng)今火電廠或熱電廠組織、機、電的運行和管理水平 不斷提高，分散控制系統(tǒng)（DCS）以及可靠、高效、方便的特點在電廠應(yīng)用中取得了良好的效果，其極高的可靠性，豐富的控制功能和對運行操作的簡化為減員增效提供了諸多的方便。極大的提高了電廠的運行、管理水平，并且正向電廠的輔助系統(tǒng)全面滲透。許多新建工程，尤其是2000年以后新建的電廠，提高全廠運行、管理水平、減員增效的思想貫穿整個設(shè)計過程。人們已越來越重視提高輔助系統(tǒng)的自動化水平，合理的按工藝系統(tǒng)或地理位置設(shè)計控制系統(tǒng)或控制點，實現(xiàn)全CRT監(jiān)控，提高系統(tǒng)運行安全性和經(jīng)濟性，增強電廠的市場競爭力。此外，提高輔助系統(tǒng)的自動化水平，在輔助車間采用計算機監(jiān)控系統(tǒng)，這也是實現(xiàn)全廠監(jiān)控和管理信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化提供了條件。近幾年，由于電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，以計算機為核心的DCS系統(tǒng)，其準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性是常規(guī)自動化裝置所無法比擬的，采用DCS大大提高了機組自動化水平，使運行人員能及時、準(zhǔn)確、全面地監(jiān)視和控制機組的運行工況，DCS是保證機組安全經(jīng)濟運行不可缺少的條件和手段，隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和用電量的增加，提高熱工自動化水平是創(chuàng)一流電廠、實現(xiàn)文明生產(chǎn)的要求，一流管理水平的硬件保證就是性能穩(wěn)定可靠的設(shè)備，先進可靠的熱控系統(tǒng)是電廠安全、經(jīng)濟運行的重要保證。

真正實現(xiàn)以CRT為中心的機組監(jiān)視和控制，在機組啟停工況時，根據(jù)人工指令自動完成工藝系統(tǒng)或輔助的程序啟停；在機組異常工況時可知動報警，進行聯(lián)鎖保護，確保機組安全，機組發(fā)生事故后，可對事故進行追憶，在機組正常運行時，對有關(guān)參數(shù)進行掃描和數(shù)據(jù)處理，定時制表，正常運行工況下的機組性能計算，將機爐電作為一個整體，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，消除運行過程中產(chǎn)生的各種擾動，協(xié)調(diào)控制并維持機組應(yīng)達到的各項運行參數(shù)，保證機組輸入與輸出的能量平衡，以滿足電網(wǎng)對機組的負荷要求。在少量值班人員的就地配合下，在集控室內(nèi)實現(xiàn)機組的啟停操作和正常運行。

2 小熱電自動化方案

設(shè)計小熱電機組建議采用機電爐集中控制，布置一塊BTG盤、一套大班臺，盤面大幅度縮減，將變得簡潔美觀。相應(yīng)的運行人員將大幅度的減少，將極大的提高機組的控制水平和勞動生產(chǎn)率，當(dāng)DCS系統(tǒng)故障時，能確保機組緊急安全停機，后備顯示盤上的儀表應(yīng)獨立于DCS，即由獨立的一次儀表直接向后備儀表送信號。集控室內(nèi)屏上的熱工及電氣信號報警器，熱工、電氣報警信號統(tǒng)一，建議采用我公司生產(chǎn)的SJKJC組合式閃光報警器。集控室內(nèi)的控制臺采用獨立式結(jié)構(gòu)，控制盤選用大板結(jié)構(gòu)BTG盤，控制臺采用流行的大班臺，使控制室美觀、大方。

（1）DCS配置。根據(jù)小熱電機組的規(guī)模，一般一臺鍋爐配置一套操作員站，一臺汽機和發(fā)電機系統(tǒng)配置一套操作員站，全廠公用系統(tǒng)配置一套操作員站，全廠配置一套工程師站，但隨著機組臺數(shù)的增加，操作員站的數(shù)量可以適當(dāng)減少，操作員站具有顯示管理功能，可以顯示系統(tǒng)總貌、分組顯示、回路顯示、報警顯示、系統(tǒng)狀態(tài)顯示、用戶定義的生產(chǎn)流程動態(tài)顯示、相關(guān)參數(shù)顯示等。同時可進行操作信息、系統(tǒng)狀態(tài)信息、生產(chǎn)記錄信息和統(tǒng)計報表等的打印。系統(tǒng)具有MIS系統(tǒng)接口，可以接DCS實時數(shù)據(jù)方便地傳送到MIS站。工程師站是專門為工程師配備的，用于修改控制策略，完成系統(tǒng)功能組態(tài)等，工程師站設(shè)置有組態(tài)軟件保護密碼，以防一般人員擅自修改控制策略，應(yīng)用程序和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

（2）DCS功能。機組以操作員站的CRT和鍵盤為監(jiān)控機組的主要方式，即機組監(jiān)控以自動和操作員站“軟操”為主，輔以少量重要回路后備硬手操作的操作方式，CRT監(jiān)視取代常規(guī)表計，實現(xiàn)機組的啟停及事故處理，包括數(shù)據(jù)采集、閉環(huán)控制。

小熱電的主要控制回路有：機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)；送風(fēng)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)；引風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)；給水控制系統(tǒng)；汽溫控制；軸封壓力調(diào)節(jié)；除氧器壓力；除氧器水位控制；凝汽器水位控制；減溫減壓器溫度控制；減溫減壓器壓力控制；循環(huán)硫化床溫度控制；循環(huán)硫化床層厚度（差壓）控制；循環(huán)硫化床石灰石量控制。

（3）順序控制（SCS）。輔機程控系統(tǒng)主要采用如下三種基本控制方式；設(shè)備級控制包括互為后備設(shè)備的自動啟停控制，泵與出口電動門的聯(lián)鎖，汽包緊急放水聯(lián)鎖；除氧器緊急放水聯(lián)鎖；鍋爐輔機間的跳閘聯(lián)鎖；主蒸汽壓力高自動打開排汽閥；除氧氧器壓力保護聯(lián)鎖；給水泵跳閘保護聯(lián)鎖；子組級控制。

（4）汽機緊急跳閘保護系統(tǒng)（ETS）和鍋爐安全保護系統(tǒng)（FSSS）。ETS和FSSS是機組最重要的保護。其邏輯控制裝置首要性能指標(biāo)是可靠性，保證在機組出現(xiàn)故障時保護裝置能正確、可靠的動作。

（5）配供設(shè)備。①變頻調(diào)速控制：變頻調(diào)速控制系統(tǒng)通過改變電機電源的頻率，來改變電機的轉(zhuǎn)速，從而改變泵的出力以達到控制目的。②工廠電能表自動抄表系統(tǒng)。電能電自動抄表系統(tǒng)是采用能訊方式將采集到的各分散電能表用電量數(shù)據(jù)，集中傳輸?shù)郊厥褼CS系統(tǒng)，從而完成自動抄表。電能表自動抄表系統(tǒng)與以往傳統(tǒng)的人工抄表相比，可節(jié)省大量的人力物力，減少人為錯誤，快捷，可靠，方便，還可以抄收大量實時用電量數(shù)據(jù)和歷史用電量數(shù)據(jù)，為用電量的分析管理提供可靠的數(shù)據(jù)。

（6）集中供熱熱網(wǎng)計量管理系統(tǒng)。①系統(tǒng)用途：熱網(wǎng)計量管理系統(tǒng)主要用于對分布式熱網(wǎng)系統(tǒng)的流量和熱量進行計量，為貿(mào)易結(jié)算提供依據(jù)。②系統(tǒng)組成：熱網(wǎng)計量管理系統(tǒng)由就地流量測量系統(tǒng)，通訊網(wǎng)絡(luò)和上位機計量系統(tǒng)組成。就地流量測量系統(tǒng)：由節(jié)流裝置、變送器、智能流量和儀表箱組成，由智能流量計顯示當(dāng)?shù)氐恼羝麎毫?、溫度、流量和累計流量、熱量和累計熱量。并對蒸氣流量（熱量）進行溫度、壓力補償（校正）。智能流量計配有各種通訊接口，可通過多種通訊網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到DCS系統(tǒng)或其他上位機系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)現(xiàn)場的情況和不同的要求，可以選用以下幾種通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成就地流量測量系統(tǒng)和上位機之間的數(shù)據(jù)通道；工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)RS485總線，兩芯屏蔽電纜，沿?zé)峋W(wǎng)管線敷設(shè)，最長通訊距離為1.2km-DADK，可實時監(jiān)控。小功率擴頻無線數(shù)傳電臺或模塊，通過架高增益天線，最長通訊距離為5km左右，可實時監(jiān)控。③公共電話網(wǎng)，利用供用汽雙方現(xiàn)有的（或另申請）的電訊資源（外線電話、小型程控交換機、內(nèi)部分機）等組成撥號通訊網(wǎng)絡(luò)，通訊距離不受限制，但由于要產(chǎn)生電訊費用，不適合實時監(jiān)控。

3 結(jié)語

根據(jù)自動化裝置和控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，近年來，熱工自動化技術(shù)得到了迅速發(fā)展，一些電廠已經(jīng)開始進行集中控制或直接在主機控制室控制，為了適應(yīng)時代的發(fā)展，我們進行了充分而仔細的論證，實施集中控制，為21世紀(jì)的電廠探索一條新路。

Design Content of The Control System of Power Plant Small Thermal Power Project

LIU Xin-liang
（Xinjiang Tianfu Thermal Power Company Limited，Shihezi，Xinjiang 832000，China）

The rapid development ofmodern economy is promoting the extensive application of electrical automatio，and its importance ismore and more expected by people.The paper introduces design problems related to the small thermal power control system.

electrical automation；small thermoelectric control system；DCS design

TM76

A

2095-980X（2015）08-0041-01

2015-07-02

劉心亮，主要研究方向：電氣自動化。