循環(huán)流化床鍋爐熱工控制系統(tǒng)

1、循環(huán)流化床鍋爐熱工控制系統(tǒng) 山東濱北熱電 275t/h+ 115MWCFB鍋爐機組熱控系統(tǒng)技術方案 北京和利時系統(tǒng)工程股份 一、DCS設備配置 二、CFB機組控制方案 三、 服務及承諾 一、DCS設備配置 二、CFB機組控制方案 信號處理 正確性判斷 數字濾波 非線性修正 參數補償 工程單位變換 開關量接點有效性檢查 脈沖量累計 顯示功能 模擬圖 包括概貌圖、區(qū)域圖和細節(jié)圖 處于報警的變量以變色、閃爍等方式顯示 成組顯示 棒圖顯示 趨勢圖 實時趨勢圖 歷史趨勢圖 報警顯示和響應 Help功能 記錄和打印 隨機性打印 周期性打印 人工召喚打印 歷史數據記錄和再現 存儲周期最小為1秒 運行人員可隨

2、時調出歷史數據 性能計算 汽輪機效率 鍋爐效率 加熱器效率 凝汽器效率 CFB鍋爐本體制造技術和熱工控制策略基本成熟 不同廠家CFBB結構、性能特點及調節(jié)手段均存在差異 DCS廠商需與鍋爐制造廠商及設計院充分合作 CFBB燃燒系統(tǒng)是一個大滯后、強耦合的非線性系統(tǒng) 針對CFBB的性能特點制定控制方案 鍋爐燃燒的控制回路與煤粉爐區(qū)別較大 鍋爐汽水側控制回路與煤粉爐基本相同 母管壓力調節(jié)系統(tǒng) 母管制運行機組須考慮負荷分配 得到各臺鍋爐的負荷指令、給煤指令和風量指令 給煤控制系統(tǒng) 給煤量指令與總風量交叉限制 考慮煤質影響 總風量控制系統(tǒng) 風量指令與給煤量交叉限制 調節(jié)結果送往點火風、一次風及二次風調節(jié)

3、系統(tǒng) 播煤風控制系統(tǒng) 由給煤指令得到控制系統(tǒng)給定值 運算結果控制播煤風進口擋板 點火風控制系統(tǒng) 總風量控制系統(tǒng)得到的點火風指令作為系統(tǒng)給定值 運算結果控制點火風機執(zhí)行機構 一次風量調節(jié)系統(tǒng) 送入助燃空氣 組織初期燃燒 流化床料及燃料 風量大小適宜 最佳風煤比 考慮因素： 煤種 負荷 床溫 爐溫 二次風調節(jié)系統(tǒng) 送入燃料燃燼所需空氣量 分段燃燒降低NOX 影響因素： 煤種 負荷 床溫 爐溫 引風量調節(jié)系統(tǒng) 維持爐膛負壓 送風量作為前饋 給水調節(jié)系統(tǒng) 汽包水位是機組運行的重要參數 反映給水量與供汽量的動態(tài)平衡 低負荷時采用單沖量調節(jié)系統(tǒng) 高負荷時采用三沖量調節(jié)系統(tǒng) “虛假水位”現象 多組PID參數

4、 主汽溫度調節(jié)系統(tǒng) 維持主汽溫度穩(wěn)定 主汽溫度偏高 主汽溫度偏低 噴水減溫 串級控制系統(tǒng) 多組調節(jié)參數 與給水調節(jié)綜合考慮 床溫控制系統(tǒng) 維持床溫850900 影響因素： 給煤量 石灰石供給量 排渣量 一次風量 二次風量 返料量 調節(jié)一、二次風比例 調節(jié)返料量 床層厚度控制系統(tǒng) 床層厚度太小則不易組織燃燒及脫硫過程 床層厚度太大則會增大運行成本 床層厚度由床壓控制來實現 考慮負荷及工況的影響 石灰石給料量控制系統(tǒng) 石灰石脫硫 煤種 給煤量 Ca/S比 主設備、輔機的順控及聯鎖 提高運行可靠性 降低勞動強度 程序啟動 程序停止 手動操作 聯鎖控制 單獨控制 SCS控制功能觸發(fā)信號： 操作員請示

5、程序自動執(zhí)行 CRT顯示運行狀態(tài) 條件不滿足時報警 中斷順控過程 聯鎖保護指令優(yōu)先級最高 手動控制指令優(yōu)先級次之 自動控制指令優(yōu)先級最低 同一設備的開、關指令互鎖 重要手動操作指令需確認 按工藝系統(tǒng)分組 每一功能組執(zhí)行某一特定功能 引風機功能組 引風機啟動條件： 停車指令未投入 引風機入口壓力大于最小值 引風機入口擋板在最小位置 引風機出口擋板打開 引風機潤滑油壓大于最小值 按下啟動按鈕 高壓風機功能組 高壓風機啟動條件： 停車指令未投入 引風機在運行 按下啟動按鈕 二次風機功能組 二次風機啟動條件： 停車指令未投入 二次風門擋板和入口葉片在最小位置 高壓風機在運行 引風機在運行 按下啟動按鈕

6、 一次風機功能組 一次風機啟動條件： 停車指令未投入 一次風門擋板和入口葉片在最小位置 高壓風機在運行 引風機在運行 爐膛壓力不在高高值 按下啟動按鈕 給煤機功能組 給煤機啟動條件： 不存在主燃料跳閘 MFT 信號 給煤機密封壓力滿足要求 床溫大于某一設定值 如593 風箱壓力大于最低值 按下啟動按鈕 石灰石給料機功能組 石灰石給料機啟動條件： 石灰石旋轉閥運行速度大于最低值 石灰石輸送風壓滿足要求 不存在MFT 按下啟動按鈕 鍋爐排渣功能組 排渣機啟動條件： 不存在MFT 冷卻水運行正常 按下啟動按鈕 電動給水泵功能組 電動給水泵啟動條件： 給水泵潤滑油壓正常 給水泵軸封差壓正常 給水泵已經

7、停止 未接到停止指令 接到啟動指令 鍋爐定期排污子功能 鍋爐疏水子功能 除氧器子功能組 汽機疏水系統(tǒng)子功能組 汽機油系統(tǒng)子功能組 高壓加熱器子功能組 循環(huán)水系統(tǒng)子功能組 減溫減壓器子功能組 發(fā)電機冷卻系統(tǒng)子功能組 ETS功能 機組安全啟停 機組正常運行 對重要機械參數進行監(jiān)控 對重要的熱工參數進行監(jiān)視和保護 ETS監(jiān)視、聯鎖、保護項目 ETS系統(tǒng)響應 被監(jiān)控主要參數超過規(guī)定值（報警值）時，發(fā)報警信號； 被監(jiān)控主要參數超過極限值（危險值）時，保護裝置動作，關閉主汽門，實行緊急停機，以避免重大惡性事故的發(fā)生 推出首出跳閘條件，以便事故分析 汽機緊急跳閘條件 汽機軸承振動大 軸向位移大 推力瓦溫度高

8、 軸承回油溫度高于75 潤滑油壓力低于0.02MPa 凝汽器真空低 汽機超速 發(fā)變組保護動作 發(fā)電機內部故障停機保護 發(fā)電機主油開關跳閘 就地手動危急保安器動作 集控室手動緊急跳閘 BMS功能 MFT動作條件 MFT動作后系統(tǒng)響應 聯鎖和順控 鍋爐吹掃 鍋爐吹掃 點火啟動油燃燒器管理 點火啟動油燃燒器管理 燃燒優(yōu)化指導 燃燒過程事故分析 工程實施步驟 汽機保護（ETS） 4 鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng) FSSS 5 1.FSSS基本要求 1. 燃燒器控制系統(tǒng)BCS 2.爐膛安全系統(tǒng)的基本功能FSS 2.FSSS具體功能 1.爐膛吹掃 2.鍋爐啟動 3.鍋爐冷態(tài)啟動 4.鍋爐熱態(tài)啟動 監(jiān)視燃燒系統(tǒng)的參

9、數和狀態(tài) 防止爐膛爆炸 進行主燃料跳閘 MFT 爐膛安全監(jiān)控 鍋爐點火啟動 燃燒優(yōu)化指導 事故分析 全爐膛火焰喪失 手動MFT 爐膛正壓高 爐膛負壓高 汽包水位高 汽包水位低 引風機停 送風機停 燃料中斷 推出MFT動作畫面 指出首次跳閘原因 閉鎖從動跳閘條件 給出聲光報警信號 顯示物理量的變化趨勢 打印物理量的變化數據 進行聯鎖和順控動作 停止全部給煤機 全部調節(jié)回路切至手動 點火器不允許打火 供油安全關斷閥關閉 吹掃條件： 爐內無火焰 所有風機都在運行及相應檔板開 全部角閥和吹掃閥燃油母管快關閥關閉 一次風門全關 排粉風機停 汽包水位正常 給粉機全停 各角二次風門全開 無MFT存在 吹掃風

10、量大于總風量的30 吹掃計時 吹掃時間可由設計人員修改 吹掃完成后允許鍋爐重新點火 如某一條件不滿足則中斷吹掃 利用油燃燒器升高床溫后再投煤 油系統(tǒng)泄漏試驗 油燃燒器啟動條件： 沒有MFT存在 油燃燒器安全切斷閥均關閉 油燃燒器的風量大于最小值 油燃燒器霧化風或霧化蒸汽滿足要求 油燃燒器油壓大于最小值 油燃燒器油溫大于最小值 調出油燃燒器啟動畫面 計算機屏幕上顯示點火信息 點火方式： 成組啟動 單支啟動 遠操控制 床溫達到某一值后切除油燃燒器 凝汽器水位調節(jié)系統(tǒng) 軸封壓力調節(jié)系統(tǒng) 低,高加水位調節(jié)系統(tǒng) 抽氣流量調節(jié)系統(tǒng) 除氧器水位調節(jié)系統(tǒng) 除氧器壓力調節(jié)系統(tǒng) 減溫減壓溫度調節(jié)系統(tǒng) 減溫減壓壓力

11、調節(jié)系統(tǒng) 順序控制系統(tǒng)（SCS） 3 DCS配置原則 所有I/O站主控單元、電源模塊、系統(tǒng)網絡均冗余配置 共配置2個現場控制站，各現場控制站有自己單獨冗余的主控制器 實現的功能有：DAS（鍋爐、汽機、和除氧給水數據采集）、MCS（模擬量控制）、SCS（輔機程控啟停和機組聯鎖保護）和ETS（汽輪機保護） DCS鍋爐部分配置的I/O信號清單 DCS汽機、除氧給水、減溫減壓部分配置的I/O信號清單 數據采集系統(tǒng)（DAS） 1 模擬量控制系統(tǒng)（MCS） 2 順序控制系統(tǒng)（SCS） 3 鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng) FSSS 5 汽機保護 ETS 4 數據采集系統(tǒng)（DAS） 1 模擬量控制系統(tǒng)（MCS） 2 *

12、 * * * 序號項目名稱主要功能1軸向位移顯示、報警、 保護2偏心度顯示、越限閉鎖3高壓缸差脹顯示、報警4中壓缸差脹顯示、報警5低壓缸差脹顯示、報警6高壓缸熱膨脹顯示、兩側脹差大于規(guī)定值時報警7中壓缸熱膨脹顯示、兩側脹差大于規(guī)定值時報警8軸承座振動顯示、報警、保護9軸振動顯示、報警、保護10轉子扭矩顯示11轉速顯示、報警、保護12零轉速聯鎖13危急遮斷器顯示、報警、保護14轉子熱應力顯示15油動機行程顯示16同步器行程顯示17高、中壓缸主汽門關閉顯示18主油箱油位顯示19潤滑油壓顯示、聯鎖、報警、保護20發(fā)電機內部保護動作聯跳主汽門聯鎖21發(fā)電機主油開關跳閘聯跳主汽門聯鎖22汽機主汽門跳閘聯

13、跳發(fā)電機聯鎖23主汽門關閉聯動抽汽逆止門關閉聯鎖24高加水位保護聯鎖及調節(jié)25給水泵低水壓聯動（母管制給水常用）聯鎖* * 系統(tǒng)結構 北京和利時系統(tǒng)工程股份 操作員站 OWS 操作員站 OWS 工程師站 EWS 控制站 FCU 129.0.0.x 128.0.0.x 130.0.0.x 操作員站 OWS 操作員站 OWS 北京和利時系統(tǒng)工程股份 MACS 2 Sheet1系統(tǒng)報價（以下報價均為人民幣）備用量折扣類型實配備用量%420mA; 15VAODO合計模塊型號模塊名稱數量制造商單價折后價HS2P402MACS專用機柜和利時FM811R冗余主控單元FM191R電源模塊（75W24VDC）F

14、M1458路大信號模入模塊FM1438路RTD輸入模塊FM1478路雙端輸入型熱電偶模入模塊FM1518路4-20mA/1-5V輸出模塊FM16116路觸點型開關量輸入模塊FM17116路繼電器開關量輸出模塊FM131普通端子底座模塊FM192-TRDP總線終端匹配器FM192-CC熱電偶冷端補償機柜套件共計: 元 設備名稱設備型號工控機顯示器3C905B網卡美國FB006MACS專用薄膜鍵盤操作軌跡球打印機EPSON單位服務器臺HP集線器DFE916DX2B233雙機切換卡軟件平臺軟件系統(tǒng)軟件繼電器柜含繼電器硬件部分合計萬元工程費軟件費培訓費總報價 萬元人民幣 :注：開關量輸出需加中間繼電器

15、一、 鍋爐部分1.1 I/O站配置單位臺個塊套五、 DELL六、 1臺工程師站計算機 PIV 1G/128M/30G/50X CDROM七、冗余服務器 1*2 八、軟件部分NT4.0 中文標準版及數據庫軟件MACS組態(tài)軟件MACS系統(tǒng)軟件九、其他部分硬件部分共計:15%套光盤刻錄機 外置、USB接口 DELL21”純平高清晰度顯示器21”高清晰度顯示器彩色激光打印機LQ-1600KIII記錄打印機 PIII750/256M/9.1G *2/15顯示器 PIII750/128M/20G操作臺FP001臺打印臺FP002FM1628路脈沖量輸入模塊9臺操作員站2周/人 5000元HP黑白激光打印機

16、UPSSANTANK 10KVA/30分GPS標準時鐘備品備件RTDTCAI需求DI 含SOE .00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00￥.00￥.00￥.00.00.00.00.00.00.00.00.00MACS 2 Sheet1系統(tǒng)報價（以下報價均為人民幣）備用量折扣類型實配備用量%420mA; 15VAODO合計模塊型號模塊名稱數量制造商單價折后價HS2P402MACS專

17、用機柜和利時FM811R冗余主控單元FM191R電源模塊（75W24VDC）FM1458路大信號模入模塊FM1438路RTD輸入模塊FM1478路雙端輸入型熱電偶模入模塊FM1518路4-20mA/1-5V輸出模塊FM16116路觸點型開關量輸入模塊FM17116路繼電器開關量輸出模塊FM131普通端子底座模塊FM192-TRDP總線終端匹配器FM192-CC熱電偶冷端補償機柜套件共計: 元 設備名稱設備型號工控機顯示器3C905B網卡美國FB006MACS專用薄膜鍵盤操作軌跡球打印機EPSON單位服務器臺HP集線器DFE916DX2B233雙機切換卡軟件平臺軟件系統(tǒng)軟件繼電器柜含繼電器硬件部分合計萬元工程費軟件費培訓費總報價 萬元人民幣 :注：開關量輸出需加中間繼電器一、 鍋爐部分1.1 I/O站配置單位臺個塊套五、 DELL六、 1臺工程師站計算機 PIV 1G/128M/30G/50X CDROM七、冗余服務器 1*2 八、軟件部分 中文標準版及數據庫軟件MACS組態(tài)軟件MACS系統(tǒng)軟件九、其他部分硬件部分共計:15%套光盤刻錄機 外置、USB接口 DELL21”純平高清晰度顯示器21”高清晰度顯示器彩色激光打印機LQ-1600KIII記錄打印機 PIII750/256M/9.1G *2/15顯示器 PIII750/128M