淺談發(fā)電廠實(shí)行DCS控制系統(tǒng)解決方案

4.2配置方案

以蒙西發(fā)電廠2X300MW機(jī)組脫硫島為例，控制系統(tǒng)采用Honeywell公司TPS系統(tǒng)。單元機(jī)組空冷島控制系統(tǒng)采用1面電源分配柜，1面系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)柜，2面HPM控制器柜，配置2面繼電器柜。同時(shí)單元機(jī)組空冷島控制系統(tǒng)配置1臺(tái)工程師站，2臺(tái)操作員站，1臺(tái)OPC服務(wù)接口站。

圖4-2單元機(jī)組空冷控制系統(tǒng)配置方案圖
5 脫硫控制

5.1工藝特點(diǎn)

電廠脫硫是將燃煤機(jī)組煙氣中的含硫化合物降低到符合國家排放標(biāo)準(zhǔn)的一種工藝，目前常應(yīng)用比較廣的是濕法脫硫工藝。該工藝主要包括工藝水系統(tǒng)，石灰石漿液制備、輸送系統(tǒng)，吸收塔系統(tǒng)，石膏脫水系統(tǒng)，煙氣系統(tǒng)等子工藝系統(tǒng)。主要設(shè)備有濕式球磨機(jī)、漿液輸送泵、氧化風(fēng)機(jī)、漿液循環(huán)泵以及增壓風(fēng)機(jī)等。就其控制系統(tǒng)而言，濕法脫硫工藝一般具有以下特點(diǎn)：

煙氣脫硫的控制對(duì)象比較特殊但數(shù)量較少，控制對(duì)象較分散，控制使用的PID較少，控制回路較簡單；閉環(huán)控制較少，開環(huán)控制較多，實(shí)時(shí)性要求不太高。另外，順控較多，注重的是時(shí)間控制，保護(hù)要求不多。因此，脫硫控制系統(tǒng)是一個(gè)以開關(guān)量為主，模擬量為輔并伴有少量調(diào)節(jié)回路的系統(tǒng)，屬于典型的混合控制系統(tǒng)，其控制I/O點(diǎn)數(shù)約3000點(diǎn)。

5.2配置方案

以貴州黔東發(fā)電廠2X600MW機(jī)組脫硫控制系統(tǒng)為例，其采用的配置方案如下圖所示。該方案以ABControlLogix系列控制器為硬件平臺(tái)，采用RSLogix系列下位機(jī)編程軟件和RSView32上位機(jī)組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)組態(tài)。

系統(tǒng)共配置三對(duì)ControlLogix冗余控制器，采用1794系列分布式I/O。分布式I/O采用冗余通訊的ControlNet網(wǎng)絡(luò)?？刂破髋c操作站的通訊采用冗余的100M以太網(wǎng)。配置兩臺(tái)就地操作站，兩臺(tái)集控室操作站，一臺(tái)歷史站和工程師站。另外配置一臺(tái)A3和A4網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)。SOE如需要，可單獨(dú)配置控制器實(shí)現(xiàn)。

5.3關(guān)于電氣控制進(jìn)入DCS的討論

將爐、機(jī)、電作為一個(gè)整體，更有利于實(shí)現(xiàn)整個(gè)發(fā)電機(jī)組的綜合自動(dòng)化和提高管理水平，且單元機(jī)組可真正達(dá)到完全集控運(yùn)行，方便實(shí)現(xiàn)AGC（Automation Generator Control）功能。

電氣系統(tǒng)監(jiān)控過去很長一個(gè)時(shí)期內(nèi)，都采用強(qiáng)電“一對(duì)一”硬手操控制，發(fā)電廠電氣設(shè)備的控制絕大部分為作用于斷路的簡單的跳、合、邏輯控制，其操作開關(guān)布置在電氣控制屏臺(tái)上，電氣常規(guī)控制的最大問題是所有斷路器需要運(yùn)行人員一對(duì)一手動(dòng)操作，而且因控制室屏面的限制，大量廠用電系統(tǒng)的開關(guān)只能就地操作，這種控制模式對(duì)當(dāng)前發(fā)電廠的“減人增效”不利，也使電廠自動(dòng)化水平的提高受到制約。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展和用于工業(yè)過程控制DCS設(shè)備制造質(zhì)量的完善提高，發(fā)電機(jī)，變壓器以及廠用電系統(tǒng)中電氣系統(tǒng)已成功的納入了DCS監(jiān)控，對(duì)于電氣的專用自動(dòng)裝置如發(fā)電機(jī)的AVR，自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置，廠用電源快切裝置，繼電保護(hù)系統(tǒng)等仍采用專用裝置來實(shí)現(xiàn)。這些裝置可用通信方式或硬接線方式與DCS接口，另外設(shè)置必要的緊急跳閘按鈕，實(shí)現(xiàn)爐、機(jī)、電一體化控制功能。

電氣控制系統(tǒng)進(jìn)入DCS后，對(duì)于電氣和熱控兩個(gè)專業(yè)調(diào)試工作的分式、配合也有新的問題，原則上熱控人員應(yīng)負(fù)責(zé)DCS系統(tǒng)維護(hù)工作，而所有電氣信息的處理，電氣控制，連鎖保護(hù)邏輯功能應(yīng)由電氣人員負(fù)責(zé)，全部電氣控制功能應(yīng)由電氣人員負(fù)責(zé)試驗(yàn)。

5.4關(guān)于DCS一體化程度問題的研討

一體化的DCS方案可有2種，方案1是在工程條件具備時(shí)，采用設(shè)備型號(hào)統(tǒng)一的DCS一體化方案，方案2并不強(qiáng)調(diào)控制設(shè)備型號(hào)統(tǒng)一，但力求運(yùn)行監(jiān)控運(yùn)行維護(hù)及信息共享的一體化。筆者認(rèn)為目前在推行一體化的過程中，應(yīng)著重強(qiáng)調(diào)運(yùn)行監(jiān)控運(yùn)行維護(hù)及信息共享的一體化，盡量整合，但不必強(qiáng)求設(shè)備型號(hào)的統(tǒng)一，對(duì)于一些與主設(shè)備配合密切，控制方式相對(duì)獨(dú)立的控制系統(tǒng)，如FSSS熄火保護(hù)系統(tǒng)，汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH）及旁路系統(tǒng)等，則需根據(jù)DCS廠家是否有這些控制的成熟經(jīng)驗(yàn)及成熟產(chǎn)品（專用算法、專用接口設(shè)備）而定，不應(yīng)一味強(qiáng)求在不具備條件的情況下堅(jiān)持用某一設(shè)備完成全部功能，而最終造成方案失敗。因此目前要實(shí)現(xiàn)這種功能上的一體化，重要的是要實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間的信息（包括控制信息）共享，這樣，在DCS上即可監(jiān)視這些系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，也可控制這些系統(tǒng)的運(yùn)行。

6.結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)的不斷發(fā)展，為滿足電網(wǎng)需要，火電機(jī)組必須具備更高的調(diào)節(jié)適應(yīng)能力，采用廠級(jí)監(jiān)控信息系統(tǒng)（SIS）、一體化的分散控制系統(tǒng)（DCS）及輔助車間控制系統(tǒng)組成信息共享，功能強(qiáng)大的生產(chǎn)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的方案，技術(shù)先進(jìn)，方案合理，切實(shí)可行，它可以進(jìn)一步提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益和安全效益，使機(jī)組的運(yùn)行管理水平上一個(gè)新的臺(tái)階。