大型火電機組自動化功能

1、緒論緒論 大型火電機組自動化能大型火電機組自動化能 自動化水平生產(chǎn)技術(shù)、科學(xué)水平電力工業(yè)大電網(wǎng)、大機組、高參數(shù)、高自動化集散控制系統(tǒng)（集散控制系統(tǒng)（DCSDCS）Distributed Computer SystemDistributed Computer System4C4C技術(shù)基礎(chǔ)技術(shù)基礎(chǔ) ：Computer Control Communication Computer Control Communication CRTCRT 功能：功能：DAS MCS DEH FSSS SCS ECS BPSDAS MCS DEH FSSS SCS ECS BPS （CCSCCS） （BMSBMS） （

2、BPCBPC）現(xiàn)場控制站分工：現(xiàn)場控制站分工：1 1、按自動化功能分：寶雞二電廠、按自動化功能分：寶雞二電廠2 2、按熱力系統(tǒng)分：韓城二電廠、按熱力系統(tǒng)分：韓城二電廠一、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) DASDAS（Data Acquisition Data Acquisition SystemSystem）1 1、組成：、組成：現(xiàn)場控制站、網(wǎng)絡(luò)、人機接口站現(xiàn)場控制站、網(wǎng)絡(luò)、人機接口站2 2、功能：、功能： 數(shù)據(jù)采集與處理：實時采集參數(shù)數(shù)據(jù)采集與處理：實時采集參數(shù) AI AO DI DO PIAI AO DI DO PI 顯示：流程圖、趨勢圖、棒圖、報警顯示：流程圖、趨勢圖、棒圖、報警 記錄：打

3、印記錄：打印 存儲：本機、歷史站存儲：本機、歷史站 計算：經(jīng)濟性能：熱耗、煤耗、汽耗、廠用電計算：經(jīng)濟性能：熱耗、煤耗、汽耗、廠用電 二次參數(shù)：累加值、差值、變化率二次參數(shù)：累加值、差值、變化率 操作指導(dǎo)：最佳運行指導(dǎo)、預(yù)防和事故處理指導(dǎo)操作指導(dǎo)：最佳運行指導(dǎo)、預(yù)防和事故處理指導(dǎo)二、模擬量控制系統(tǒng)二、模擬量控制系統(tǒng) MCSMCS（Modulating Control SystemModulating Control System） 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng) CCSCCS（Coordinated Control SystemCoordinated Control System） 1 1、 負荷控

4、制任務(wù)：負荷控制任務(wù)： P PO O P PE E 機組電網(wǎng)（對外）機組電網(wǎng)（對外） P39P39 p p0 0 p pT T 鍋爐汽機（對內(nèi)）鍋爐汽機（對內(nèi)） 母管制：母管制：P PE E 汽機汽機 p pT T 鍋爐鍋爐 單元制：機、爐動態(tài)特性差異大單元制：機、爐動態(tài)特性差異大 隨機組容量的增加，鍋爐的相對蓄熱能力下降隨機組容量的增加，鍋爐的相對蓄熱能力下降 內(nèi)外兩個供求平衡存在矛盾內(nèi)外兩個供求平衡存在矛盾 2 2、概念：、概念：把鍋爐和汽輪機作為一個整體進行綜合控制，使其把鍋爐和汽輪機作為一個整體進行綜合控制，使其 同時按照電網(wǎng)負荷需求指令和內(nèi)部主要運行參數(shù)的偏差要求同時按照電網(wǎng)負荷需求

5、指令和內(nèi)部主要運行參數(shù)的偏差要求 協(xié)調(diào)運行，即要保證單元機組對外具有較快的負荷響應(yīng)速度協(xié)調(diào)運行，即要保證單元機組對外具有較快的負荷響應(yīng)速度 和一定的調(diào)頻能力，又要保證對內(nèi)維持主蒸汽壓力偏差在允和一定的調(diào)頻能力，又要保證對內(nèi)維持主蒸汽壓力偏差在允 許范圍內(nèi)。許范圍內(nèi)。單元機組基礎(chǔ)控制級協(xié)調(diào)控制級運行人員負荷指令(電網(wǎng)頻差)電網(wǎng)中心調(diào)度所負荷指令(ADS)汽輪機鍋爐(汽輪機主控制指令)(鍋爐主控制指令)(實際主蒸汽壓力)汽輪機控制系統(tǒng)鍋爐控制系統(tǒng)(機組實際電功率)(主蒸汽壓力給定值)(機組負荷指令)機爐主控制器負荷指令處理回路(單元機組負荷控制系統(tǒng)的組成 三、汽輪機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)三、汽輪機電液調(diào)節(jié)系

6、統(tǒng) P126P126 DEH DEH（Digital Electro-Hydraulic control systemDigital Electro-Hydraulic control system） 1 1、組成：、組成：數(shù)字控制部分數(shù)字控制部分 液壓執(zhí)行部分液壓執(zhí)行部分 2 2、功能：、功能：n Pn PE E 自啟停（轉(zhuǎn)速控制）：自啟停（轉(zhuǎn)速控制）：0-0-并網(wǎng)并網(wǎng) 負荷自動控制：負荷自動控制： 自動監(jiān)控：自動監(jiān)控：DAS TSI ATCDAS TSI ATC 自動保護：自動保護：OPCOPC、機械超速和手動脫口、機械超速和手動脫口、ETSETS四、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)四、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)

7、P159P159 FSSS (Furnace Safeguard Supervisory System) FSSS (Furnace Safeguard Supervisory System) 燃燒器管理系統(tǒng)燃燒器管理系統(tǒng) BMS (Burner Management System)BMS (Burner Management System)1 1、功能：、功能：它是現(xiàn)代大型火電機組鍋爐必須具備的一它是現(xiàn)代大型火電機組鍋爐必須具備的一種監(jiān)控系統(tǒng)，其種監(jiān)控系統(tǒng)，其主要功能是實現(xiàn)爐膛安全監(jiān)控主要功能是實現(xiàn)爐膛安全監(jiān)控，它，它是為了確保運行人員和燃燒系統(tǒng)的安全而設(shè)計的。是為了確保運行人員和燃燒系統(tǒng)的

8、安全而設(shè)計的。在鍋爐的各種運行方式下，在鍋爐的各種運行方式下，F(xiàn)SSSFSSS能連續(xù)、密切地監(jiān)能連續(xù)、密切地監(jiān)視燃燒系統(tǒng)的大量參數(shù)和狀態(tài)，不斷地進行邏輯判視燃燒系統(tǒng)的大量參數(shù)和狀態(tài)，不斷地進行邏輯判斷和運算，必要時發(fā)出動作指令，使燃燒系統(tǒng)中的斷和運算，必要時發(fā)出動作指令，使燃燒系統(tǒng)中的有關(guān)設(shè)備按照既定的、合理的程序完成必要的動作，有關(guān)設(shè)備按照既定的、合理的程序完成必要的動作，以保證鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全。以保證鍋爐燃燒系統(tǒng)的安全。 FSSSFSSS實際上是把燃燒系統(tǒng)的安全運行規(guī)程用一實際上是把燃燒系統(tǒng)的安全運行規(guī)程用一個邏輯控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。個邏輯控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。2 2、組成：、組成： 燃燒器控制系

9、統(tǒng)燃燒器控制系統(tǒng) BCS(Burner Control System) 燃料安全系統(tǒng)燃料安全系統(tǒng) FSS(Fuel Safety System)韓二韓二FSSSFSSS包括以下主要功能：包括以下主要功能： 爐膛吹掃；爐膛吹掃； 燃油系統(tǒng)吹掃；燃油系統(tǒng)吹掃； 燃油泄漏試驗；燃油泄漏試驗； 點火器及油槍切投控制；點火器及油槍切投控制； 磨煤機、給煤機啟停控制；磨煤機、給煤機啟停控制； 輔助風門、擋板控制；輔助風門、擋板控制； 火焰監(jiān)視及爐膛滅火保護；火焰監(jiān)視及爐膛滅火保護； 冷卻風機、密封風機控制；冷卻風機、密封風機控制； 主燃料跳閘主燃料跳閘MFTMFT； 燃油跳閘閥燃油跳閘閥OFTOFT； 事

10、故的首出原因記錄事故的首出原因記錄。 FSSSFSSS在控制臺上設(shè)有在控制臺上設(shè)有“手動手動MFT”,MFT”,操作員站設(shè)有手動操作員站設(shè)有手動“MFT”MFT”和和“手動手動OFT”O(jiān)FT”按鈕。按鈕。五、旁路控制系統(tǒng)五、旁路控制系統(tǒng) P150P150 BPC BPC（Bypass CntrolBypass Cntrol System System） 1 1、概念：、概念：與汽輪機并聯(lián)的蒸汽減溫減壓系統(tǒng)。與汽輪機并聯(lián)的蒸汽減溫減壓系統(tǒng)。 2 2、分類：、分類： 單級大旁路系統(tǒng)單級大旁路系統(tǒng) 兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng)兩級串聯(lián)旁路系統(tǒng) 三級旁路系統(tǒng)三級旁路系統(tǒng) 3 3、原理：、原理： 4 4、組成：、組

11、成： 高旁（溫度、壓力、截至閥）高旁（溫度、壓力、截至閥） 低旁（溫度、壓力）低旁（溫度、壓力）再熱機組二級旁路熱力系統(tǒng)示意圖六、順序控制系統(tǒng)六、順序控制系統(tǒng) P181P181 SCS SCS（Bypass CntrolBypass Cntrol System System）1 1、功能：、功能：對機組熱力系統(tǒng)及其輔機設(shè)備，（包括電動對機組熱力系統(tǒng)及其輔機設(shè)備，（包括電動機、閥門、擋板）的啟、停和開、關(guān)進行自動控制。機、閥門、擋板）的啟、停和開、關(guān)進行自動控制。2 2、組成：、組成： 機組級：是最高一級的順序控制機組級：是最高一級的順序控制 功能組級：是以某一工藝流程為主功能組級：是以某一工藝

12、流程為主 功能子組級：是以某一個重要的輔機為中心功能子組級：是以某一個重要的輔機為中心 設(shè)備級：單個設(shè)備的操作設(shè)備級：單個設(shè)備的操作 順序控制系統(tǒng)分級控制示意圖1機組級；2功能組級；3設(shè)備級；4生產(chǎn)過程12223333333334七、電氣控制系統(tǒng)七、電氣控制系統(tǒng) ECSECS（Electric Control SystemElectric Control System）1 1、發(fā)電機及變壓器組系統(tǒng)：、發(fā)電機及變壓器組系統(tǒng)：發(fā)電機的勵磁、同期、斷發(fā)電機的勵磁、同期、斷路器的控制及并列后廠用電的快速切換，發(fā)電機、主路器的控制及并列后廠用電的快速切換，發(fā)電機、主變壓器、勵磁變、廠高變的保護動作作為操

13、作斷路器變壓器、勵磁變、廠高變的保護動作作為操作斷路器的閉鎖條件。的閉鎖條件。2 2、廠用電源控制系統(tǒng)、廠用電源控制系統(tǒng)：（工作電源、備用電源）高壓（工作電源、備用電源）高壓廠用電源系統(tǒng)（廠用電源系統(tǒng)（6KV6KV）、低壓廠用電源系統(tǒng)（）、低壓廠用電源系統(tǒng)（400V400V）3 3、公用系統(tǒng)：、公用系統(tǒng)： 八、輔助車間控制網(wǎng)絡(luò)八、輔助車間控制網(wǎng)絡(luò) BOPBOP（Balance of plantBalance of plant） 可實現(xiàn)全廠輔助控制系統(tǒng)的集中控制和與可實現(xiàn)全廠輔助控制系統(tǒng)的集中控制和與SISSIS和和MISMIS（管理信息系統(tǒng)）系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。（管理信息系統(tǒng)）系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。 輔助車間聯(lián)網(wǎng)包

14、括的輔助車間主要有：輔助車間聯(lián)網(wǎng)包括的輔助車間主要有：韓二：韓二：化學(xué)水處理系統(tǒng)、除灰控制系統(tǒng)、工業(yè)廢水處化學(xué)水處理系統(tǒng)、除灰控制系統(tǒng)、工業(yè)廢水處理控制系統(tǒng)、空壓機站控制系統(tǒng)、制氫站控制系統(tǒng)、理控制系統(tǒng)、空壓機站控制系統(tǒng)、制氫站控制系統(tǒng)、凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng)、電除塵控制系統(tǒng)、輸煤控凝結(jié)水精處理控制系統(tǒng)、電除塵控制系統(tǒng)、輸煤控制系統(tǒng)。制系統(tǒng)。 金昌：金昌：鍋爐補給水處理控制系統(tǒng)、凝結(jié)水精處理及再鍋爐補給水處理控制系統(tǒng)、凝結(jié)水精處理及再生控制系統(tǒng)、綜合水泵房控制系統(tǒng)、污廢水處理控生控制系統(tǒng)、綜合水泵房控制系統(tǒng)、污廢水處理控制系統(tǒng)、制氫站、除灰控制系統(tǒng)、電除塵控制系統(tǒng)、制系統(tǒng)、制氫站、除灰控制系統(tǒng)、

15、電除塵控制系統(tǒng)、燃油泵房控制系統(tǒng)、空壓機房控制系統(tǒng)統(tǒng)等。燃油泵房控制系統(tǒng)、空壓機房控制系統(tǒng)統(tǒng)等。 九、廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)九、廠級監(jiān)控信息系統(tǒng) SIS SIS （Supervisor Information SystmSupervisor Information Systm ） 廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)（SISSIS）介于控制系統(tǒng)（）介于控制系統(tǒng)（DCSDCS、BOPBOP、RTURTU）與）與MISMIS系統(tǒng)之間，實現(xiàn)實時系統(tǒng)之間，實現(xiàn)實時/ /歷史數(shù)據(jù)的查歷史數(shù)據(jù)的查詢。詢。 概括來說，概括來說，SISSIS通過采集和分析實時的運行參數(shù)來通過采集和分析實時的運行參數(shù)來優(yōu)化運行工況，從

16、而提高電廠的性能和經(jīng)濟性。通過優(yōu)化運行工況，從而提高電廠的性能和經(jīng)濟性。通過對特殊問題的分析，使運行人員能了解電廠的特性以對特殊問題的分析，使運行人員能了解電廠的特性以及降低運行成本的方法。及降低運行成本的方法。 主要功能包括：主要功能包括：性能計算，優(yōu)化運行，負荷分配，性能計算，優(yōu)化運行，負荷分配，故障診斷，壽命管理，鍋爐系統(tǒng)，汽機系統(tǒng)，電氣系故障診斷，壽命管理，鍋爐系統(tǒng)，汽機系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)，輔機網(wǎng)，分析系統(tǒng)。統(tǒng)，輔機網(wǎng)，分析系統(tǒng)。十、管理信息系統(tǒng)十、管理信息系統(tǒng) MISMIS（Management Information SystemManagement Information Syste

17、m） MISMIS是指覆蓋全廠是指覆蓋全廠生產(chǎn)和辦公生產(chǎn)和辦公的管理信息系統(tǒng)的管理信息系統(tǒng), ,基本功能是數(shù)據(jù)庫處理。基本功能是數(shù)據(jù)庫處理。 MISMIS系統(tǒng)應(yīng)用軟件涵蓋系統(tǒng)應(yīng)用軟件涵蓋: :計劃經(jīng)營管理子系統(tǒng)、計劃經(jīng)營管理子系統(tǒng)、成本核算子系統(tǒng)、設(shè)備管理子系統(tǒng)、運行管理子系成本核算子系統(tǒng)、設(shè)備管理子系統(tǒng)、運行管理子系統(tǒng)、安全監(jiān)察管理子系統(tǒng)、生產(chǎn)技術(shù)管理子系統(tǒng)、統(tǒng)、安全監(jiān)察管理子系統(tǒng)、生產(chǎn)技術(shù)管理子系統(tǒng)、燃料管理子系統(tǒng)、物資管理子系統(tǒng)等等全廠計算機燃料管理子系統(tǒng)、物資管理子系統(tǒng)等等全廠計算機管理所必需的子系統(tǒng)或用戶所需求的子系統(tǒng)。管理所必需的子系統(tǒng)或用戶所需求的子系統(tǒng)。十一、脫硫島十一、脫硫島DCSDCS 十二、十二、 汽輪機緊急跳閘系統(tǒng)汽輪機緊急跳閘系統(tǒng) ETSETS（Emergency Trip System Emergency Trip System ） 在汽輪發(fā)電機組出現(xiàn)緊急情況下，迅速在汽輪發(fā)電機組出現(xiàn)緊急情況下，迅速關(guān)閉汽輪機進汽閥門，切斷汽輪機所有進汽關(guān)閉汽輪機進汽閥門，切斷汽輪機所有進汽的保護系統(tǒng)。的保護系統(tǒng)。 不同機組不同機組ETSETS條件不同條件不同。十三、十三、 汽輪機監(jiān)視儀表汽輪機監(jiān)視儀表 TSI TSI （Turbine Supervis