黃坤明

摘 要：隨著科技的飛速發(fā)展，發(fā)電廠對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)的利用也越來(lái)越成熟。燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)機(jī)組的自動(dòng)控制系統(tǒng)是我國(guó)電廠主要的控制系統(tǒng)，其先進(jìn)性、穩(wěn)定性受到廣泛青睞。這里我們也要對(duì)其進(jìn)行一定的思考，為更好提高電廠的自動(dòng)控制技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞：燃?xì)?蒸汽聯(lián)合；循環(huán)機(jī)組；自動(dòng)控制系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM611.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）09-0170-01

1 燃?xì)庹羝h(huán)機(jī)組的特點(diǎn)

燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)發(fā)電裝置由于其具有高效低耗、起動(dòng)快、可用率高、投資省、建設(shè)周期短及環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越得到世界各國(guó)的重視而迅速發(fā)展。具體來(lái)說(shuō)：首先，循環(huán)機(jī)組可以將燃料釋放出的熱量在渦輪機(jī)中進(jìn)行熱膨脹做功，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再讓機(jī)械對(duì)燃?xì)廨啺l(fā)電機(jī)做功產(chǎn)生電能。其次，將燃?xì)廨啓C(jī)會(huì)將剩余熱量導(dǎo)入熱鍋爐，利用剩余熱能，在鍋爐中產(chǎn)生水蒸氣，讓蒸汽輪機(jī)發(fā)電。提高對(duì)燃料的使用效率，節(jié)約能源。這種燃?xì)庹羝h(huán)機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)是熱效率高、啟動(dòng)時(shí)間短、調(diào)整負(fù)荷快、燃?xì)廨啓C(jī)所占出力比較大及單位出力的溫排水量少[1]。但是設(shè)備缺點(diǎn)也很明顯，就是機(jī)組不能獨(dú)自運(yùn)行。

2 自動(dòng)控制系統(tǒng)介紹

目前電廠使用的是西門子T3000的DCS控制系統(tǒng)與艾默生系統(tǒng)，下面對(duì)西門子T3000控制系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。（1）網(wǎng)絡(luò)配置。（2）機(jī)柜配置。（3）人機(jī)接口配置。（4）電源及接地。

3 自動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)

3.1 燃?xì)廨啓C(jī)的控制

燃?xì)廨啓C(jī)的控制系統(tǒng)采用了西門子公司的T3000控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以進(jìn)行平行控制的系統(tǒng)，其由工業(yè)網(wǎng)、局域網(wǎng)、虛擬環(huán)網(wǎng)組成。ISO/OSI、TCP/IP通訊協(xié)議，速率可以達(dá)到100M/s。局域網(wǎng)是內(nèi)部的通訊網(wǎng)絡(luò)，可以處理與保護(hù)機(jī)柜、數(shù)據(jù)I/O機(jī)柜之問(wèn)I/O信息的通訊。同時(shí)，西門子T3000還可以對(duì)多臺(tái)設(shè)備進(jìn)行控制，在線完成控制任務(wù)。為了保證控制燃?xì)鈾C(jī)輪的安全性與穩(wěn)定性，西門子T3000所有處理器模件均冗余配置，一旦某個(gè)工作的處理器模件發(fā)生故障，系統(tǒng)能自動(dòng)無(wú)擾快速切換至與其冗余的處理器模件，并在操作員站報(bào)警。冗余配置的處理器模件與系統(tǒng)設(shè)并行的接口，均能接受系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行的組態(tài)和組態(tài)修改。處于后備狀態(tài)的處理器模件能不斷更新自身獲得的信息，并保持與工作模件數(shù)據(jù)同步。

3.2 蒸汽聯(lián)合循環(huán)的自動(dòng)控制

西門子T3000的DCS控制系統(tǒng)控制與管理的設(shè)備分別是、余熱鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、熱力系統(tǒng)汽機(jī)輔機(jī)、發(fā)變組及高低壓廠用電系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)UPS電源，220V直流系統(tǒng)的部分參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視。西門子T3000的DCS控制系統(tǒng)還有對(duì)循環(huán)機(jī)組運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)收集與處理功能。其中有鍋爐和汽機(jī)模擬量控制系統(tǒng)；鍋爐保護(hù)通過(guò)鍋爐安全保護(hù)實(shí)現(xiàn)；汽機(jī)防進(jìn)水保護(hù)和重要的輔機(jī)保護(hù)還有給水泵，都可以在鍋爐和汽機(jī)的輔機(jī)順序控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)、電氣控制系統(tǒng)及循環(huán)水泵房、燃油泵房的控制等。

4 燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)的優(yōu)化

4.1 控制系統(tǒng)一體化

過(guò)去發(fā)電廠在自動(dòng)控制系統(tǒng)，輔助車間較多的使用可編程邏輯控制器（PLC）進(jìn)行控制，通過(guò)這個(gè)設(shè)備與機(jī)組DCS之間進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，效果不好，會(huì)給燃?xì)庹羝?lián)合機(jī)組帶來(lái)一定問(wèn)題。DCS控制系統(tǒng)的價(jià)格已經(jīng)不再那么高了，同時(shí)目前使用的西門子T3000的DCS設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)力也得到了加強(qiáng)，輔助車間也可以采用DCS進(jìn)行自動(dòng)控制。目前全國(guó)許多家火力發(fā)電廠已經(jīng)全廠都在使用DCS進(jìn)行燃?xì)庹羝?lián)合機(jī)組的自動(dòng)控制。同時(shí)，輔助車間使用了DCS進(jìn)行自動(dòng)控制后，發(fā)電廠就要面臨著該設(shè)備與其他設(shè)備之間，進(jìn)行合作以及進(jìn)度控制。很多DCS廠家都沒(méi)有考慮在輔助車間系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在配合中可能會(huì)造成一些問(wèn)題。還有就是發(fā)電廠輔助車間使用時(shí)間不一樣，對(duì)電廠采購(gòu)DCS系統(tǒng)也會(huì)有一定影響。全廠都是使用DCS系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制，既可以保證設(shè)備硬件統(tǒng)一，減輕設(shè)備的維護(hù)成本和工作量，還能提高聯(lián)合機(jī)組的發(fā)電效率，一舉多得。

4.2 控制網(wǎng)絡(luò)一體化

電廠采用控制系統(tǒng)一體化，通過(guò)DCS對(duì)各設(shè)備進(jìn)行平行連接，可以使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更容易配合，實(shí)現(xiàn)共享信息，減少人為操作產(chǎn)生的失誤，提高機(jī)組效率。

4.3 優(yōu)化控制系統(tǒng)后的特點(diǎn)

首先，經(jīng)過(guò)優(yōu)化之后，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)，提高電廠自動(dòng)化水平，真正實(shí)現(xiàn)信息共享。其次，電廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)備的一致，簡(jiǎn)化運(yùn)行與人員的培訓(xùn)，降低成本。再次，由于提升了電廠自動(dòng)化的水平，可以減少人為操作帶來(lái)的隱患，提高電廠效率。最后，集中報(bào)警功能，全廠報(bào)警信息和SOE信息均可以集中顯示，所有控制設(shè)備的時(shí)間標(biāo)簽一致，在出現(xiàn)事故時(shí)，可以迅速準(zhǔn)確地調(diào)用報(bào)警和SOE數(shù)據(jù)進(jìn)行事故分析[2]。

5 結(jié)語(yǔ)

燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)于發(fā)電廠來(lái)說(shuō)，是提高資源利用率，節(jié)約投資，減少設(shè)備維修成本的重要工具。特別是電廠使用西門子T3000型號(hào)的DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)，其安全性得到有效保障。但是電廠還是要看當(dāng)前技術(shù)的不足之處，通過(guò)不斷革新技術(shù)，采購(gòu)更好的自動(dòng)控制系統(tǒng)，提升其安全性與經(jīng)濟(jì)價(jià)值，以便為用戶提供更好的供電服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]韓寶鳳，王軍，郭慶富.燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)機(jī)組余熱鍋爐控制系統(tǒng)[J].通用機(jī)械，2013（09）：62-64.

[2]黃冬蘭，莊續(xù)奎.燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)機(jī)組全廠控制系統(tǒng)優(yōu)化研究[J].電力勘測(cè)設(shè)計(jì)，2013（03）：37-39.