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(jì)的迅猛發(fā)展促進(jìn)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(jìn)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(jī)、電的運(yùn)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(diǎn)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(diǎn)，實(shí)現(xiàn)全CRT監(jiān)控，提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性和經(jīng)濟(jì)性，增強(qiáng)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(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，這也是實(shí)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(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，以計算機(jī)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(jī)組自動化水平，使運(yùn)行人員能及時、準(zhǔn)確、全面地監(jiān)視和控制機(jī)組的運(yùn)行工況，DCS是保證機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(shí)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(jìn)可靠的熱控系統(tǒng)是電廠安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證。

真正實(shí)現(xiàn)以CRT為中心的機(jī)組監(jiān)視和控制，在機(jī)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(jī)組異常工況時可知動報警，進(jìn)行聯(lián)鎖保護(hù)，確保機(jī)組安全，機(jī)組發(fā)生事故后，可對事故進(jìn)行追憶，在機(jī)組正常運(yùn)行時，對有關(guān)參數(shù)進(jìn)行掃描和數(shù)據(jù)處理，定時制表，正常運(yùn)行工況下的機(jī)組性能計算，將機(jī)爐電作為一個整體，實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，消除運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種擾動，協(xié)調(diào)控制并維持機(jī)組應(yīng)達(dá)到的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)，保證機(jī)組輸入與輸出的能量平衡，以滿足電網(wǎng)對機(jī)組的負(fù)荷要求。在少量值班人員的就地配合下，在集控室內(nèi)實(shí)現(xiàn)機(jī)組的啟停操作和正常運(yùn)行。

2 小熱電自動化方案

設(shè)計小熱電機(jī)組建議采用機(jī)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(yùn)行人員將大幅度的減少，將極大的提高機(jī)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(jī)組緊急安全停機(jī)，后備顯示盤上的儀表應(yīng)獨(dú)立于DCS，即由獨(dú)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(dú)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(jī)組的規(guī)模，一般一臺鍋爐配置一套操作員站，一臺汽機(jī)和發(fā)電機(jī)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(jī)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(jìn)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(shí)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(hù)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(jī)組以操作員站的CRT和鍵盤為監(jiān)控機(jī)組的主要方式，即機(jī)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(shí)現(xiàn)機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(hù)聯(lián)鎖；給水泵跳閘保護(hù)聯(lián)鎖；子組級控制。

（4）汽機(jī)緊急跳閘保護(hù)系統(tǒng)（ETS）和鍋爐安全保護(hù)系統(tǒng)（FSSS）。ETS和FSSS是機(jī)組最重要的保護(hù)。其邏輯控制裝置首要性能指標(biāo)是可靠性，保證在機(jī)組出現(xiàn)故障時保護(hù)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(jī)電源的頻率，來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而改變泵的出力以達(dá)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(shí)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(jìn)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(jī)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(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)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(jī)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(jī)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(shí)時監(jiān)控。小功率擴(kuò)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(shí)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(jī)、內(nèi)部分機(jī)）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(fèi)用，不適合實(shí)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(jìn)行集中控制或直接在主機(jī)控制室控制，為了適應(yīng)時代的發(fā)展，我們進(jìn)行了充分而仔細(xì)的論證，實(shí)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。