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        APS控制策略在300MW火力發(fā)電機(jī)組中應(yīng)用

        2017-11-11 11:20:55辛巖徐兵
        科技視界 2017年16期
        關(guān)鍵詞:斷點(diǎn)組態(tài)

        辛巖 徐兵

        【摘 要】機(jī)組自啟??刂葡到y(tǒng)作為提高自動(dòng)化水平行之有效的方法,受到越來(lái)越多的關(guān)注和重視。本文通過(guò)在電廠中的實(shí)際應(yīng)用,說(shuō)明APS在組態(tài)過(guò)程中的步驟和方法,以及需要注意的問(wèn)題。

        【關(guān)鍵詞】機(jī)組自啟停控制系統(tǒng);斷點(diǎn);組態(tài)

        1 APS概述

        機(jī)組自啟??刂葡到y(tǒng)是機(jī)組自動(dòng)啟動(dòng)和停運(yùn)的信息控制中心,它按規(guī)定好的程序發(fā)出各個(gè)設(shè)備/系統(tǒng)的啟動(dòng)或停運(yùn)命令,并由以下系統(tǒng)協(xié)調(diào)完成:模擬量自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)(MCS)、協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)、鍋爐爐膛安全監(jiān)視系統(tǒng)(FSSS)、汽輪機(jī)數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)、鍋爐汽機(jī)順序控制系統(tǒng)(SCS)、給水全程控制系統(tǒng)、燃燒器負(fù)荷程控系統(tǒng)及其它控制系統(tǒng)(如ECS電氣控制系統(tǒng)、AVR電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)等),以最終實(shí)現(xiàn)機(jī)組的自動(dòng)啟動(dòng)。

        在設(shè)計(jì)有APS功能的機(jī)組時(shí),MCS、CCS、FSSS、DEH等系統(tǒng)均要圍繞APS進(jìn)行設(shè)計(jì),協(xié)調(diào)APS完成機(jī)組自啟動(dòng)功能。在機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中,隨著機(jī)組負(fù)荷的增加,MCS系統(tǒng)與FSSS系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)自動(dòng)完成燃燒器的投切功能,以滿(mǎn)足全程燒料自動(dòng)控制功能;同時(shí)給水全程控制與SCS等系統(tǒng)相互協(xié)調(diào),自動(dòng)完成電泵、汽泵啟動(dòng)、停止,電泵、汽泵之間的并泵、倒泵等功能,以滿(mǎn)足全程給水自動(dòng)控制功能[1]。

        APS的主要功能如下:

        (1)實(shí)現(xiàn)對(duì)各設(shè)備系統(tǒng)子組順控功能組的調(diào)度工作。

        (2)APS控制系統(tǒng)狀態(tài)控制及顯示;

        (3)機(jī)組APS控制系統(tǒng)設(shè)置為按需使用,不投入時(shí)不影響機(jī)組的正常控制;

        (4)采用斷點(diǎn)的形式,將機(jī)組各種系統(tǒng)按機(jī)組啟動(dòng)要求進(jìn)行時(shí)序控制;

        (5)具有對(duì)系統(tǒng)子組狀態(tài)的監(jiān)控功能;

        (6)具有一定超馳控制能力,例如斷點(diǎn)自動(dòng)選擇以及并行系統(tǒng)的跳步運(yùn)行;

        (7)每個(gè)斷點(diǎn)順控組應(yīng)具有中斷及恢復(fù)功能。按設(shè)備的運(yùn)行情況選擇執(zhí)行步序;

        (8)操作員站上具有根據(jù)系統(tǒng)控制邏輯的操作畫(huà)面及指導(dǎo)。

        本文以赤峰新城熱電#1機(jī)組為例,闡述APS功能如何在實(shí)際DCS組態(tài)中的實(shí)現(xiàn)。

        2 APS系統(tǒng)斷點(diǎn)設(shè)置

        依據(jù)赤峰新城熱電廠的實(shí)際情況,在兼顧自動(dòng)水平和運(yùn)行安全性的基礎(chǔ)上,計(jì)劃冷態(tài)、溫態(tài)啟動(dòng)設(shè)置六個(gè)斷點(diǎn)。只有在前一斷點(diǎn)完成的條件下,通過(guò)所提供的按鈕確認(rèn)啟動(dòng)下一斷點(diǎn),APS才會(huì)開(kāi)始下一斷點(diǎn)。這六個(gè)斷點(diǎn)分別如下:

        (1)機(jī)組啟動(dòng)準(zhǔn)備斷點(diǎn)。

        (2)鍋爐上水/沖洗斷。

        (3)鍋爐點(diǎn)火及升溫?cái)帱c(diǎn)。

        (4)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)(ATC)斷點(diǎn)。

        (5)機(jī)組并網(wǎng)斷點(diǎn)。

        (6)升負(fù)荷斷點(diǎn)(方式可選擇“CCS投入”或“升負(fù)荷至100%”)。

        第6個(gè)斷點(diǎn)完成后,機(jī)組負(fù)荷由CCS系統(tǒng)控制,APS退出。

        3 APS系統(tǒng)各斷點(diǎn)包括的功能組

        (1)機(jī)組啟動(dòng)準(zhǔn)備斷點(diǎn):凝補(bǔ)水功能組, 閉冷水系統(tǒng)功能組,閉式冷卻水泵功能子組,磨煤機(jī)油系統(tǒng)功能子組,汽機(jī)油系統(tǒng)功能組,輔汽系統(tǒng)功能組,濕式排渣系統(tǒng)功能組。

        (2)鍋爐上水/沖洗斷點(diǎn):凝結(jié)水功能組,凝結(jié)水泵A/B功能子組,除氧器管道上水功能組,除氧器加熱功能組,鍋爐疏水系統(tǒng)功能組,給水管道注水功能組(電泵模式/汽泵模式),軸封投入功能組,空冷系統(tǒng)投運(yùn)功能組,抽真空系統(tǒng)投入功能組,電動(dòng)給水泵啟動(dòng)功能組,電泵暖泵功能組,給水泵汽輪機(jī)啟動(dòng)功能組,小機(jī)A/B沖轉(zhuǎn)功能組,小機(jī)A/B盤(pán)車(chē)功能組,鍋爐上水功能組,鍋爐開(kāi)式?jīng)_洗功能組,鍋爐底部加熱功能組。

        (3)鍋爐點(diǎn)火及升溫?cái)帱c(diǎn):風(fēng)煙系統(tǒng)功能組,引風(fēng)機(jī)功能組,送風(fēng)機(jī)功能組,一次風(fēng)機(jī)功能組(變頻啟動(dòng)/工頻啟動(dòng)),空預(yù)器功能組,制粉準(zhǔn)備系統(tǒng)功能組,制粉系統(tǒng)功能組,汽機(jī)EH油系統(tǒng)投運(yùn)功能組,發(fā)電機(jī)定子冷卻水系統(tǒng)投運(yùn)功能組。

        (4)汽輪機(jī)沖轉(zhuǎn)(ATC)斷點(diǎn):低加水側(cè)投入功能組,低加水側(cè)退出功能組,5號(hào)低加投入功能組,6號(hào)低加投入功能組,7號(hào)低加投入功能組。

        (5)機(jī)組并網(wǎng)斷點(diǎn):運(yùn)行確認(rèn)斷點(diǎn)。

        (6)升負(fù)荷斷點(diǎn):1號(hào)高加投入功能組,2號(hào)高加投入功能組,3號(hào)高加投入功能組。

        4 APS操作畫(huà)面

        (1)APS啟動(dòng)操作畫(huà)面

        當(dāng)選擇APS啟動(dòng)時(shí),相應(yīng)的斷點(diǎn)條件滿(mǎn)足,點(diǎn)擊調(diào)出操作面板,即可執(zhí)行相應(yīng)的斷點(diǎn)。各斷點(diǎn)執(zhí)行的內(nèi)容均在面板上顯示出來(lái),通過(guò)點(diǎn)擊還可進(jìn)入到相應(yīng)的功能子組畫(huà)面。當(dāng)APS執(zhí)行過(guò)程中遇到故障時(shí),操作畫(huà)面能直觀地顯示故障出現(xiàn)的子功能組及相應(yīng)的執(zhí)行步,就能立即找到故障所在的部位,以便消除故障使APS繼續(xù)執(zhí)行下去。

        (2)APS操作畫(huà)面定義

        APS操作畫(huà)面如圖1所式,整個(gè)圖形分成3大塊:斷點(diǎn)操作及狀態(tài)參數(shù)顯示區(qū)域;本功能組操作及顯示區(qū)域;報(bào)警顯示區(qū)域。

        條件滿(mǎn)足時(shí),描述前的圖框會(huì)打紅勾。如需手動(dòng)確認(rèn)的設(shè)備或狀態(tài),點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鈕,進(jìn)行確認(rèn),按鈕由灰色背景變成綠色背景。

        斷點(diǎn)操作:

        啟動(dòng)——當(dāng)APS啟動(dòng)、停止允許條件滿(mǎn)足時(shí),背景狀態(tài)P顯示綠色,按下斷點(diǎn)啟動(dòng)執(zhí)行斷點(diǎn)下 功能組及設(shè)備操作。同時(shí),按鈕變成紅色。

        暫?!?dāng)斷點(diǎn)未啟動(dòng)時(shí),此按鈕不執(zhí)行;當(dāng)斷點(diǎn)正在執(zhí)行時(shí),按“暫?!卑粹o,斷點(diǎn)順控操作暫停。同時(shí),按鈕變成紅色。

        復(fù)位——當(dāng)斷點(diǎn)運(yùn)行過(guò)程中,按“復(fù)位”按鈕,斷點(diǎn)操作停止,輸出指令清零。復(fù)位按鈕瞬時(shí)變成紅色,后仍為灰色。

        狀態(tài)顯示:

        運(yùn)行/結(jié)束模式——斷點(diǎn)運(yùn)行時(shí),灰色背景的“斷點(diǎn)未運(yùn)行”變成紅色背景的“斷點(diǎn)運(yùn)行步序”。斷點(diǎn)順控執(zhí)行完畢,變成綠色的“斷點(diǎn)順控結(jié)束”。如果完成判斷條件滿(mǎn)足,灰色背景的“斷點(diǎn)狀態(tài)”變成綠色背景的“斷點(diǎn)結(jié)束”。

        手動(dòng)確認(rèn)按鈕:

        灰色:斷點(diǎn)未執(zhí)行到該步;

        紅色:該手動(dòng)確認(rèn)前的操作已完成,等待執(zhí)行手動(dòng)確認(rèn)中包含的設(shè)備。

        綠色:手動(dòng)確認(rèn)包含的設(shè)備操作均完成。

        閃爍:斷點(diǎn)執(zhí)行到該步。

        “手動(dòng)確認(rèn)”中的設(shè)備屬于斷點(diǎn)管理的一部分,但不作為單獨(dú)的功能組來(lái)操作。點(diǎn)擊該按鈕,會(huì)彈出需要手動(dòng)確認(rèn)已完成的操作或自動(dòng)進(jìn)行的操作。

        “手動(dòng)確認(rèn)”旁邊的向下箭頭,在前一組功能組完成后,變成紅色,該按鈕對(duì)應(yīng)的設(shè)備操作或確認(rèn)完成后,箭頭變成灰色。

        5 總結(jié)

        APS是單元機(jī)組最高級(jí)自動(dòng)控制技術(shù),是DCS控制系統(tǒng)中所有常規(guī)子系統(tǒng)的統(tǒng)領(lǐng)。要實(shí)現(xiàn)APS,必然要求機(jī)爐側(cè)SCS、MCS、DEH、MEH、FSSS、CCS、BYPASS,以及電氣側(cè)ECS等所有子系統(tǒng)的正確與完善,小至每一個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)和通道,大至每一個(gè)閥門(mén)和轉(zhuǎn)機(jī)設(shè)備的控制,都能滿(mǎn)足機(jī)組安全運(yùn)行的要求[2]。實(shí)現(xiàn)機(jī)組APS功能在提高機(jī)組自動(dòng)化控制水平的同時(shí),全面提高機(jī)組的運(yùn)行水平,主要體現(xiàn)在:提高機(jī)組長(zhǎng)期安全運(yùn)行水平;提高機(jī)組長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平;提高機(jī)組設(shè)備故障處理的正確率;減少運(yùn)行人員的操作失誤;減輕運(yùn)行人員的操作強(qiáng)度。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]鄭慧莉.大型火電廠自動(dòng)化設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題.電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2006,29(24):79-82.

        [2]任建勇,楊政.火力機(jī)組APS的應(yīng)用研究.山西電力,2002,7(增刊1):26-27.endprint

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