SCS是現(xiàn)代高參數(shù)、大容量火電機(jī)組必備的控制系統(tǒng),原ALSTOM公司設(shè)計(jì)了功能完善、邏輯嚴(yán)密的邏輯控制回路,對(duì)保證機(jī)組安全運(yùn)行起到了重要保證,本次改造充分遵循了原制造商的設(shè)計(jì)思路。改造后SCS(包括BMS、ECS)由5個(gè)模件柜、9個(gè)端子柜組成,共有20對(duì)MFP12多功能處理器,系統(tǒng)余量大,MFP12負(fù)荷率適當(dāng)。鍋爐保護(hù)系統(tǒng)FSSS、電氣控制系統(tǒng)ECS分別由一對(duì)冗余的MFP12實(shí)現(xiàn)。
2.模擬量調(diào)節(jié)系統(tǒng)MCS
MCS共使用1個(gè)模件柜,2個(gè)端子柜。MCS與SCS、DEH協(xié)調(diào)配合,由4對(duì)冗余MFP12處理器完成了各項(xiàng)控制功能,包括機(jī)爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、燃料量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給水全程控制系統(tǒng)、一次風(fēng)壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、爐膛壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、燃燒空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、氣溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)控制等。主要配置是:(1)協(xié)調(diào)控制、燃料控制、高旁、低旁、空預(yù)器保護(hù)(1對(duì)MFP12);(2)制粉系統(tǒng)、一次風(fēng)壓、風(fēng)量控制、爐膛壓力(1對(duì)MFP12);(3)給水控制、過(guò)熱減溫、再熱減溫(1對(duì)MFP12);(4)凝汽器水位、除氧氣壓力、部分DAS點(diǎn)(1對(duì)MFP12)。3.汽輪機(jī)組控制系統(tǒng)DEH和ETS
DEH由1個(gè)模件柜、1個(gè)端子柜組成,包含4對(duì)冗余的MFP12,完成汽輪機(jī)組從掛閘、沖轉(zhuǎn)、同期并網(wǎng)、應(yīng)力計(jì)算、負(fù)荷調(diào)節(jié)、在線(xiàn)實(shí)驗(yàn)等全部控制功能。汽輪機(jī)保護(hù)系統(tǒng)沒(méi)有使用常規(guī)的可編程控制器PLC,亦采用一對(duì)冗余的多功能處理器MFP12完成機(jī)組保護(hù)和試驗(yàn)功能。具體配置:(1)汽輪機(jī)組自動(dòng)控制BTC(1對(duì)MFP12);(2)汽輪機(jī)組超速保護(hù)OPC(1對(duì)MFP12);(3)汽輪機(jī)組保護(hù)ETS(1對(duì)MFP12);(4)汽輪機(jī)組自啟停控制ATC(1對(duì)MFP12)。
4.?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)DAS
DAS由1個(gè)模件柜、2個(gè)端子柜組成,共有3塊MFP12,其中一對(duì)冗余的MFP12用于I/O采集(529點(diǎn)),1塊MFP用于性能計(jì)算,部分DAS點(diǎn)通過(guò)MCS接入系統(tǒng)??紤]系統(tǒng)余量及原系統(tǒng)電纜走向等原因,將原常規(guī)儀表取消后需進(jìn)入DCS的各點(diǎn)由MCS進(jìn)入。性能計(jì)算不具備的參數(shù)預(yù)留了接口并采用人工置數(shù)方式完成,實(shí)現(xiàn)機(jī)組簡(jiǎn)易效率計(jì)算。
三、改造過(guò)程
2001年2月便開(kāi)始熱工控制系統(tǒng)改造前期工作。先后邀請(qǐng)ALSTOM公司、ABB貝利公司、上海FOXBORO公司、北京和利時(shí)公司、上海新華控制公司來(lái)廠進(jìn)行DCS技術(shù)交流。與國(guó)內(nèi)DCS專(zhuān)家共同研討DCS技術(shù)規(guī)范書(shū)編寫(xiě)要求,最終審定了DCS技術(shù)規(guī)范書(shū)。先后到ABB貝利公司、新華公司、FOXBORO公司、北京和利時(shí)公司和相關(guān)電廠進(jìn)行DCS改造前的考察。最后確定北京ABB貝利控制有限公司為DCS改造工程供貨商和工程設(shè)計(jì)單位。
2002年9月22日,改造工程拉開(kāi)序幕。按照計(jì)劃完成了原系統(tǒng)拆卸、新系統(tǒng)安裝、接線(xiàn)工作,系統(tǒng)上電進(jìn)入帶電調(diào)試及系統(tǒng)靜態(tài)調(diào)試工作。2002年11月16日,DCS改造后第一次點(diǎn)火成功,一次并網(wǎng)成功,帶負(fù)荷320MW,標(biāo)志著DCS改造工程進(jìn)入系統(tǒng)精調(diào)階段,預(yù)示改造取得階段性成果。2002年11月28日機(jī)組完成72h試運(yùn)行,機(jī)組具備安全、穩(wěn)定發(fā)電條件,DCS改造工程進(jìn)入系統(tǒng)性能考核和完善階段。至今,機(jī)組運(yùn)行基本正常。
四、系統(tǒng)改造的特點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)
32號(hào)機(jī)組DCS改造是對(duì)ALSTOM公司330MW機(jī)組整套控制系統(tǒng)進(jìn)行改造,在國(guó)內(nèi)同類(lèi)電廠中尚屬首次,沒(méi)有成功經(jīng)驗(yàn)可借鑒;同時(shí)32號(hào)機(jī)組DCS改造工期短、改造范圍大,加之,2002年四川電網(wǎng)出現(xiàn)新一輪缺電形勢(shì),32號(hào)機(jī)組大修工期及DCS控制系統(tǒng)改造工期從計(jì)劃的90天壓縮至69天,使得DCS改造難度更大。但是,在60余天的時(shí)間內(nèi),保質(zhì)保量地完成DCS安裝、調(diào)試工作,并提前計(jì)劃7天投入生產(chǎn)。
DCS選用了代表當(dāng)代控制系統(tǒng)較高水平的Sym-phonyInfi90分散控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)控制精度高,具有豐富實(shí)用的功能算法塊。面向?qū)ο蠼M態(tài)方式,編程簡(jiǎn)單又容易掌握。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理,I/O卡件種類(lèi)少,易于儲(chǔ)備備品配件。中文bbbbbbsNT平臺(tái),人機(jī)界面友好。系統(tǒng)只保留8個(gè)必要的手動(dòng)操作按鈕,未設(shè)計(jì)任何后備手動(dòng)操作裝置和常規(guī)儀表,提高了機(jī)組自動(dòng)化水平。設(shè)備選型以人為本,選擇高清晰度、環(huán)保型的液晶顯示裝置。充分吸收現(xiàn)代DCS先進(jìn)技術(shù),增加了機(jī)組性能計(jì)算、設(shè)備運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)和用電量累計(jì)等功能,為分析機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀況提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。預(yù)留與MIS、ERP等系統(tǒng)的接口,為系統(tǒng)擴(kuò)展為具有決策管理功能的新型系統(tǒng)提供了條件。
五、系統(tǒng)的不足和完善
經(jīng)過(guò)DCS改造32號(hào)機(jī)組現(xiàn)已投入運(yùn)行,進(jìn)入系統(tǒng)性能考核階段,取得了初步成果。然而,改造中依然存在著一些不如人意的地方,如系統(tǒng)的報(bào)警功能還不完善,沒(méi)有充分考慮到運(yùn)行人員的原有習(xí)慣和適應(yīng)能力。運(yùn)行人員能不能及時(shí)了解機(jī)組運(yùn)行狀況尤其是異常情況下的報(bào)警提示,從而采取最有力措施保障機(jī)組安全,這是現(xiàn)系統(tǒng)存在的最大問(wèn)題,將積極尋找機(jī)會(huì)進(jìn)行不斷完善。
六、結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)DCS改造后32號(hào)機(jī)組主輔設(shè)備的自動(dòng)保護(hù)裝置投入率達(dá)到100%,主要自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)投運(yùn)率達(dá)到100%,進(jìn)入系統(tǒng)性能考核階段。Symphony系統(tǒng)物理位置分散、控制控能分散、管理功能集中等優(yōu)點(diǎn),以及世界先進(jìn)的多種技術(shù)如:微處理器技術(shù)、高速通訊技術(shù)、先進(jìn)和現(xiàn)代控制技術(shù)的運(yùn)用,使得該控制系統(tǒng)代表了國(guó)內(nèi)完善的、先進(jìn)的、可靠的、開(kāi)放的新型控制系統(tǒng)的發(fā)展方向,所采用的先進(jìn)的控制策略和思路為國(guó)內(nèi)發(fā)電設(shè)備控制系統(tǒng)改造提供寶貴經(jīng)驗(yàn),具有廣泛的推廣價(jià)值。










