09热控说明书
阜新金山煤矸石热电有限公司煤矸石热电厂新建工程
初步设计
第九卷 热控自动化部分
说明书
电力工程设计甲级证书 证书编号:060021-sj
辽 宁 电 力 勘 测 设 计 院
2005年01月 沈阳
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批 准: 审 核: 校 核: 编 写:
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分卷目录
序号 第1卷 总的部分 第2卷 电力系统部分 第3卷 总图运输部分 第4卷 热机部分 第5卷 运煤部分 第6卷 除灰渣部分 第7卷 电厂化学部分 第8卷 电气部分 第9卷 热工自动化部分 第10卷 建筑结构部分 名称 卷册号 21-F166 C-A01 21-F166 C-X 21-F166 C-Z 21-F166 C-J 21-F166 C-M 21-F166 C-C 21-F166 C-H 21-F166 C-D 21-F166 C-K 21-F166 C-T 编制人 张 林 胡大龙 夏涤非 马宏山 佟毓翔 王铁英 魏 鹏 吴 夯 刘英敏 范建军 李学琦 常杰飞 尹子旭 刘绍中 王 鑫 尹子旭 王 鑫 张 林 夏涤非 马宏山 刘 琴 张 林 第11卷 采暖通风及空气调节部分 21-F166 C-N 第12卷 水工部分 第13卷 环境保护 第14卷 消防部分 第15卷 劳动安全及工业卫生 第16卷 节约能源及原材料 第17卷 施工组织大纲部分 21-F166 C-S01 21-F166 C-P 21-F166 C-S02 21-F123 4C-Q01 21-F166 C-Q02 21-F166 C-Q03 第18卷 运行组织及设计定员部分 21-F166 C-Q04 第19卷 概算部分 第20卷 主要设备材料清册
21-F166 C-E 21-F166 C-A02
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本卷图纸目录 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 图 号 F166C –K-01 F166C –K-02 F166C –K-03 F166C –K-04 F166C–K-05 F166C –K-06 F166C –K-07 F166C –K-08 F166C -K-09 图 名 说明书 1~4号机组单元控制室及辅网控制室平面布置图 单元控制室及辅网控制室室风设备一览表 主厂房运转层下热控电缆主通道图 全厂DCS控制系统结构图 全厂辅助网控制系统结构图 全厂厂级监控信息系统结构图 全厂闭路电视系统结构图 全厂厂级信息管理系统结构图
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本卷目录
1 概述
1.1 主要设计依据及电厂规模 1.2主设备及主系统概况 1.3热工自动化设计范围
2 热工自动化水平和集中控制室布置 2.1 热工自动化水平
2.2 控制方式及集中控制室布置 2.3全厂控制系统总体结构 2.4控制系统的可靠性措施 3 热工自动化功能
3.1 厂级监控信息系统(SIS)功能 3.2 单元机组的热工自动化功能 3.3工业电视监视系统的基本功能 4 自动化设备选型
4.1 单元机组分散控制系统 (DCS) 4.2 远程I/O 4.3 操作台控制设备 4.4 控制盘、台 4.5 现场设备
4.6 锅炉炉管泄漏检测系统 4.7 从国外进口的设备
4.8 炉、机主设备制造厂配套供货的控制系统 5 辅助车间的控制系统及设备选型 5.1 辅助车间控制方式及水平 5.2 辅助车间仪表控制设备选型 6 电源和气源 6.1 电源 6.2 气源
7 热工自动化试验室
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1 概述
阜新金山煤矸石热电有限公司发电厂煤矸石热电厂建设规模为4X150MW国产循环流化床机组,本期工程安装两台2X150MW双缸双排汽抽凝式供热机组和2X150MW双缸双排汽纯凝式发电机组,并留有再扩建机组的可能。
本工程的主机招标工作已在2004年08月份进行,主机厂家为:锅炉 —无锡华光锅炉股份有限公司;汽机 —南京汽轮电机(集团)有限责任公司和武汉汽轮发电机厂;发电机 —南京汽轮电机(集团)有限责任公司和武汉汽轮发电机厂。
1.1 主要设计依据及电厂规模 1.1.1主要设计依据
1.1.1.1国家发展和改革委员会文件:发改能源[2004]1343号“国家发改委关于辽宁阜新矿业(集团)有限责任公司煤矸石热电厂项目建议书的批复”; 1.1.1.2 辽宁省电力有限公司文件:辽电综计[2003]390号“关于阜矿集团煤矸石热电厂新建工程初步可行性研究报告审查意见”;
1.1.1.3 《阜新金山煤矸石热电有限公司发电厂煤矸石热电厂新建工程锅炉技术协议》
《阜新金山煤矸石热电有限公司发电厂煤矸石热电厂新建工程汽轮机技术协议》。
《阜新金山煤矸石热电有限公司发电厂煤矸石热电厂新建工程汽轮发电机技术协议》。
1.1.1.4《火力发电厂设计技术规程》
1.1.1.5《火力发电厂热工自动化设计技术规定》 1.1.1.6《火力发电厂分散控制系统技术规范书》 1.1.1.7《火力发电厂初步设计文件内容深度规定》
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1.1.2 电厂规模
阜新金山煤矸石热电有限公司发电厂煤矸石热电厂新建工程安装两台2X150MW双缸双排汽抽凝式供热机组和2X150MW双缸双排汽纯凝式发电机组,并留有再扩建的余地。 1.2主设备及主系统概况 1.2.1锅 炉
制造厂家:无锡华光锅炉股份有限公司
型式:本锅炉为自然循环单汽包循环流化床锅炉,一次中间再热,紧身封闭,固态排渣,受热面采用全悬吊方式。
锅炉型号
锅炉的主要参数(BMCR工况): 过热器出口蒸汽压力 过热器出口蒸汽温度 再热器出口蒸汽压力 再热器出口蒸汽温度 主蒸汽流量 给水温度 1.2.2 汽轮机 单抽机
制造厂家:南京汽轮电机(集团)有限责任公司(两台) 型式:超高压、一次中间再热、单轴、双缸双排汽抽凝式汽轮机。 型号: C135/N150-13.24/0.294/535/535 汽机进口主要参数(TRL工况) 主汽阀进口压力 主汽阀进口温度
13.24MPa(ABS) 535℃
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13.7MPa 540℃ 2.64MPa 540℃
按照汽轮机VWO工况确定 248.5℃
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再热汽阀进口压力 再热汽阀进口温度 主蒸汽流量
2.567 MPa 535℃
480t/h
389.3 t/h 250.6℃
再热蒸汽流量 额定给水温度
采暖抽汽压力: 0.294 Mpa.a 额定采暖抽汽量: 150t/h 背压为:
5.2kPa
回热系统: 2级高压加热器+1级高压除氧器+4级低压加热器 纯凝机
制造厂家:武汉汽轮发电机厂(两台)
型式:超高压、一次中间再热、单轴、双缸双排汽纯凝式汽轮机。 型号: N150-13.24/535/535 汽机进口主要参数(TRL工况) 主汽阀进口压力 主汽阀进口温度
13.24MPa(ABS) 535℃
2.199 MPa 535℃
再热汽阀进口压力 再热汽阀进口温度 主蒸汽流量
432t/h
363.6 t/h 236.7℃
再热蒸汽流量 锅炉给水温度 背压为:
4.9kPa
回热系统: 2级高压加热器+1级高压除氧器+4级低压加热器 1.2.3 发电机
制造厂家:南京汽轮电机(集团)有限责任公司
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冷却型式:空冷 发电机主要参数: 额定功率:
150MW
最大输出功率: 额定功率因数: 电 压: 频 率:
158MW 0.85(滞后) 15.75kV 50Hz
3000r/min
额定转速:
制造厂家:武汉汽轮发电机厂 冷却型式:空冷 发电机主要参数: 额定功率:
150MW
最大输出功率: 额定功率因数: 电 压: 频 率:
158MW 0.85(滞后) 13.80kV 50Hz
3000r/min
额定转速: 1.2.4热力系统
主蒸汽和再热蒸汽管道采用单元制系统,分别接入4台汽轮机。 每台机组的给水系统由1台高压除氧器、2台高压加热器和2台给水泵组成。化学来除盐水补水至凝汽器。2台给水泵1台运行1台备用。高压给水系统采用单元制系统。
给水系统配置2台50%电动调速给水泵,正常工作时,1台运行,1台备用。
汽机回热系统采用非调整抽汽,设2级高压加热器,1级除氧器,4级
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低压加热器。高压加热器给水系统采用大旁路系统,事故情况下,高加全部解列;低压加热器凝结水系统采用小旁路系统,事故情况下,低压加热器可分别解列。
凝结水系统设三台100%凝结水泵,两台运行,一台备用。 1.2.5 燃烧系统
每台锅炉设置两个原煤仓,所储煤量能够保证每台锅炉在额定负荷下燃用设计煤质运行9小时以上。给煤方式采用炉前给煤,每一煤仓对应三台皮带给煤机,两个煤仓的六台给煤机分别给煤至每台锅炉的六个给煤口。给煤机的给煤量按两台工作时锅炉能够满负荷运行考虑。
锅炉的送风系统由一次风系统和二次风系统组成。一次风系统由2台一次风机提供。二次风系统由2台二次风机提供。另外还有3台用于返料装置的高压风机以及2台石灰石输送风机。
锅炉的排烟由空气预热器出来后到布袋除尘器,通过2台引风机到烟囱。 锅炉点火油系统设在油罐区,由3台供油泵(2台运行1台备用)、2台卸油泵和2个500m3油罐组成。
脱硫剂采用石灰石粉,以气力输送方式从炉前给入。每台炉设有一个石灰石日用仓,仓内石灰石粉量可以满足锅炉满负荷4小时运行的要求。厂区内设置有一座石灰石中间储仓,可以满足锅炉3天的用量。外购石灰石粉由气力输送罐车运至厂内。 1.2.6 热网首站系统
热网首站向热电厂周围地区供热,供热量最大可达到608.4GJ/h,最大供热面积为260万M2。热网首站共设四台循环水泵,总循环流量为3450M3/h。一级管网的补水设四台补水泵,两台运行两台备用。补水泵兼作定压泵,补水泵的控制采用变频控制。热网换热器疏水共设四台疏水泵,两台运行两台备用。疏水送至主厂房除氧器中。运行泵故障时自动投入备用泵。
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1.3 热工自动化设计范围
热工自动化设计范围包括:
● 主厂房内锅炉、汽机、发电机及辅机 ● 热力系统 ● 燃烧系统 ● 热网首站系统
● 辅助车间(包括化学水处理系统、除灰渣系统等)的热力控制及辅助车间监控网络
● 全厂信息管理系统(MIS)、厂级监控信息系统(SIS)和全厂工
业电视系统
2 热工自动化水平和集中控制室布置 2.1 热工自动化水平 2.1.1 机组的运行方式
本期工程的单元机组以带基本负荷为主,并具有一定的调峰能力。机组可按冷态、温态、热态、极热态几种方式启动和升负荷,并有“快速减负荷(RB)”的能力,以适应限制负荷工况。并可适应定压和滑压运行,以定 — 滑 — 定方式运行时,滑压运行的范围暂按40~90%额定负荷。 2.1.2 自动化水平
2.1.2.1本期工程拟将发电机/变压器组和厂用电系统的控制纳入分散控制系统,实现炉、机、电单元统一值班,在集中控制室内对单元机组的运行管理由一名值班操作员和两名辅助值班操作员来完成。
2.1.2.2每台机组设一套分散控制系统,以彩色 LCD 、专用键盘、鼠标以及大屏参数显示器为单元机组主要监视和控制手段;控制室内只保留极少量数字显示仪表,同时在DCS操作台上配置锅炉、汽机、发电机的硬接线紧急停止按钮及重要辅机的硬接线操作按钮,以保证机组在紧急情况下安全停
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机。
2.1.2.3除启停阶段的部分准备工作需由辅助运行人员就地协助检查外,机组的启动、停止、正常运行和异常工况处理均可在集中控制室内完成。 2.1.2.4除燃烧调节在最低稳燃负荷以上投入自动外,其他自动调节系统按全程调节或程序自动投入调节系统设计。单元机组采用机、炉协调控制,并能参与一、二次调频及AGC控制。机组的协调控制系统运行方式将包括机炉协调、机跟踪、炉跟踪和手动运行方式。
2.1.2.5控制方式将考虑设置功能组级、子功能组级和驱动级等控制方式,并以子功能组级为主。保护联锁逻辑能使主辅机在各种运行工况和状态下,自动完成各种事故处理。
2.1.2.6结合本工程的具体情况,适当选用国内外成熟、有业绩、具有良好性能/价格比的优化控制软件及优化管理软件,充分发挥自动化系统的功能,最大限度地发挥机组性能,延长机组使用寿命,节约运行、维护费用,降低生产成本,提高生产管理水平和市场竞争力。
2.1.2.7本期工程拟建立电厂管理信息系统(MIS)、厂级监控信息系统(SIS)、辅助系统控制网络及工业电视监视系统,提高全厂综合自动化水平,实现全厂集中监控和信息系统网络化。 2.2 控制方式及集中控制室布置 2.2.1控制方式
2.2.1.1 采用炉、机、电集中控制方式,两台机组合用一个控制室。 2.2.1.2本期工程的辅助车间及辅助系统采用集中与就地相结合的控制方式。设置了燃料、水、除灰、除渣等就地控制点。其中,燃料控制点将设置在本期工程新建的输煤综合楼控制室内,水控制点设置在化学水车间控制室。同时,建立辅助车间控制网络,配置专用的大屏幕及操作员站,除燃料控制点在就地监控外,其余辅助车间均采用无人值班方式,在单元控制室集中监控。
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另外,在除灰、除渣、空压机等辅助车间还分别设置操作员站或就地操作面板,用于系统调试、初期运行、巡检、事故处理使用。当系统稳定运行后,可由辅助车间集中监控值班人员统一监控,就地无人值班。 2.2.2集中控制室内及其他热控主要设备的布置 2.2.2.1 集中控制室布置
本期工程采用两台机组设一个集中控制室,四台机组共设两个集中控制室,两个集中控制室位于B-C跨之间。分别布置4-10号柱之间和14-20号柱之间。
两个集中控制室与汽机运转层为同一标高,标高为+9.0米。作为机组运行人员的主要工作与活动区域,布置集中控制室、电子设备间(工程师室)、交接班室及更衣室等。集中控制室两侧设有热工配电间。
两个集中控制室下面设有电缆夹层,用于布置集中控制室及电子设备间的计算机信号电缆、控制电缆及电缆托架。电缆夹层的标高为6.8米。 2.2.2.2集中控制室及电子设备间布置
集中控制室布置在B-C跨之间,位于运转层,面积约为232m2,集中控制室净空高度为3.6 m 。集中控制室的布置如下:
集中控制室内主要放置显示器监视屏、运行人员操作台、火灾报警盘台等设备。操作台上安装了DCS操作员站和后备操作按钮等。炉膛火焰监视电视、汽包水位监视电视安装在显示器监视屏上,全厂工业电视系统的工业电视监视器将吊装在控制室的上方,大型数码指示表(包括机组功率、频率、时钟等)也将布置在控制室内。
两台机组的打印机分别布置在控制室内两侧。
在集中控制室的两侧是两台机组的电子设备间、更衣室及交接班室等。 每台机组电子设备间(包括工程师室)建筑面积约为178 m2 ,主要布置DCS、DEH的机柜、热工保护柜、电源柜、电气保护屏等设备。
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工程师站设在电子设备间内 ,主要布置机组DCS工程师工作站和DEH工程师站。
热工配电间布置在靠近电子设备间一侧,面积大约为61 m2。 在单元控制室和#1、#2机组电子设备间之间设置防火墙。详见F166 C-K-02《1~4号机组单元控制室及辅网控制室平面布置图》。 2.2.2.3 SIS系统及辅控网控制室及电子设备间布置
本期工程在主厂房B-C跨的1-4号柱之间设有SIS系统及辅控网控制室及电子设备间。其面积大约为209m2。其中电子设备间的面积约为45m2,工程师站的面积约为40m2,控制室及值长办公室的面积约为124m2。
在控制室内设有两面84英寸的大屏,用于显示全厂各个系统的工艺状态。大屏前面中间位置布置辅控网操作员站和值长站 2.2.2.4 分散的盘、柜布置
吹灰动力柜拟布置在吹灰器较集中的锅炉平台上。
远程I/O柜拟分别布置在炉、机、电测点相对较集中的位置上。 随主辅机厂供货的盘、箱、柜也将根据情况分别布置在就地主辅设备旁(如:给煤机控制箱、盘车控制装置等) 2.2.2.5 电缆夹层及电缆主通道
集中控制室内电子设备间下设电缆夹层。所有对应控制室和电子设备室的盘、台、柜均采取下进线方式,去现场和从现场来的电缆都必须经电缆夹层。
在锅炉房和汽机房各主要楼层布置热控电缆主通道。热控电缆主通道的布置与走向见F166 C-K-04图。 2.3全厂控制系统总体结构
本期工程将设置厂级自动化系统,包括电厂管理信息系统(MIS)和厂级监控信息系统(SIS)。它们的任务是监视、协调和管理全厂各单元机组、
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辅助车间的生产运行以及为职能部门的管理工作服务。同时,全厂工业电视系统及全厂辅助系统控制网络也作为全厂控制网络的一部分。全厂控制系统网络结构见图F166 C-K-05~08。 2.3.1电厂管理信息系统(MIS)
建立电厂管理信息系统就是给电厂的管理人员提供大量实时和非实时的、准确的、完整的、可靠的信息和进行加工、运算分析后的信息,以提高电厂管理的效率和决策的正确性,使发电厂的经营和管理者们将以往粗糙的管理经营方式精细化,以企业特征为根本,降低发电成本、减少维护费用、合理经营策略,以实现利润的最大化,确保企业在将来的竞争中立于不败之地。
一个功能完善的电厂管理信息系统一般由办公自动化、财务、劳动人事、综合查询、生产运行、物资等子系统组成。 电厂管理信息系统的主要功能如下:
(1) 基建项目管理 (2) 办公自动化管理 (3) 财务管理 (4) 劳动人事管理 (5) 安全监察管理 (6) 科技环保管理 (7) 文档管理 (8) 综合查询 (9) 实时数据管理 (10) 综合统计和计划管理 (11) 生产运行管理 (12) 设备管理
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(13) 物资管理 (14) 燃料管理 (15) 上网电价管理 2.3.2 厂级监控信息系统(SIS)
为了提高电厂的整体管理水平和运行效率,增强电厂的市场竞争力,最近几年出现了电厂厂级实时监控信息系统,是属于厂级生产过程自动化范畴,主要目的是在管理层MIS和控制层DCS之间建立一座桥梁,从而在整个电厂范围内实现信息共享,真正做到管控一体化。本工程拟建立厂级监控信息系统。该系统在传统的DCS与MIS之间形成了一个重要的管理控制一体化层面,完成对全厂的实时过程进行优化管理。
SIS的主要功能是采集DCS等控制系统的数据来实现电厂运行优化、负荷调度分配优化、经济性能分析、设备故障诊断及设备寿命管理等功能,对全厂的实时过程进行优化管理,为电厂运行管理人员提供运行指导和决策依据,使电厂在保证安全生产的基础上通过最优化控制策略使整个电厂的设备潜能得到充分发挥,使整个生产保持在最佳、最稳定、最经济的运行状态,用最少的成本带来最多的效益。
目前国外的控制系统厂家如:ABB、SIEMENS、HONEYWELL、FOXBORO、日立等公司已推出了许多非常优秀的SIS应用软件模块,在国外一些现代化电厂进行了实验和运行。
SIS的主要应用软件模块有:过程信息管理、电厂负荷优化调度、设备维护管理、机组寿命管理、运行维护和管理信息、锅炉清洁管理、智能神经元网络模拟分析系统等。本工程将本着经济实用、符合国情的原则选择SIS应用软件模块。
2.3.3 全厂工业电视监视系统
为了减少电厂的巡检人员和巡检次数,提高电厂运行人员对运行设备
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的监视和管理水平,使运行设备的故障隐患被及早发现、排除,本期工程拟在全厂设置一套工业电视监视系统。监视范围主要对主厂房内的危险区域(油系统、给煤系统、冷渣器等)、辅助车间(无人值班控制间等)除灰、除渣区域、开关站、变压器区域等无固定值守区域和满足安全防护需要的地方。在上述地点装设摄像机摄下的所有视频图象能够在各相关监控点进行实时显示,动态录象,监控报警。全部视频图象信息能够通过网络及授权在其它监控点进行显示,在厂级管理信息系统上进行传输,在授权终端进行显示。下面是全厂工业电视监视系统设计的一些基本原则: 2.3.3.1监视区域的选择
a) 全厂工业电视监视系统的区域主要为生产区域。生产区域又分为单元机组和辅助车间。
b) 对于单元机组,重点监视下列区域: ● 汽轮发电机组 ● 各燃烧器 ● 重要旋转机械 ● 主厂房内各油箱 ● 高温高压蒸汽联箱 ● 石灰石料仓 ● 配电间 ● 变压器 ● 开关站 ● 其它主要辅机
c) 对于全厂辅助车间,重点监视下列区域: ● 辅助车间主要设备 ● 无人值班的辅助车间控制室
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d) 对于全厂安全保卫系统的安防区域的工业电视未予考虑。 2.3.3.2监控点的设置
a) 对于各单元机组,其相关设备的视频图象,在各单元机组集中控制室进行监控。
b) 有人值班的辅助车间,其相关设备的视频图象,在各辅助车间的控制室进行监控。
c) 无人值班的辅助车间,其相关设备的视频图象,在负责监管其辅助车间的控制室进行监控。
d) 各辅助车间相关设备的视频图象,在本工程辅助控制网络控制室进行监控。
本期工程工业电视系统将配置摄像机180台(此为建议数量,具体配置方案将根据概算费用及业主要求确定)。通过设置工业电视系统,拟采用视频/数字转换将相关视频图象通过传输网络送至单元机组集中控制室的等离子电视和辅助车间监控网及全厂SIS网大屏幕显示器,实现信息共享,供运行人员、值长、各级生产管理人员及厂领导随时查看现场设备的运转情况,必要时还可将某些图象信息送至投资公司。
由于数字化与网络技术发展很快,我们将根据工程进展情况,在全厂工业电视监视系统实施时,设计先进、可靠、价格合理的工业电视监视系统。 2.3.4 单元机组监控系统:
单元机组DCS是整个单元机组的主要监视和控制设备,包括集中控制室内的操作员站、电子设备间控制机柜及现场I/O柜;它与作为后备和补充的常规控制仪表(主要包括安装在辅助操作台上的机、炉、电紧急停机按钮、炉膛火焰和汽包水位监视电视等)、就地控制仪表(主要包括就地仪表以及主设备制造厂配套供货的独立的就地控制设备等)、辅助控制系统(主要包括吹灰控制系统、旁路控制系统等)有机结合构成了单元机组整体控制系统,
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从而实现了对单元机组炉、机、电的统一的集中监视和控制。 2.3.4.1单元机组的分散控制系统(DCS)
a) DCS 是以微处理器为基础的、按系统或功能进行分级、分散的控制系统。在系统中,控制功能是分散的, 即由多个控制器来完成整个单元机组的监控功能;而监视和操作是集中的,即由集中控制室内的人--机接口(MMI)来实现机组的监视和操作。
b) DCS 作为单元机组的主要监视和控制设备,按其主要功能由以下子系统组成:
● 数据采集系统(DAS) ● 模拟量控制系统(MCS)
● 锅炉和汽机的辅机顺序控制系统〔SCS(B / T)〕 ● 发变组和厂用电源系统的顺序控制系统〔SCS(G / A)〕 ● 锅炉炉膛安全监视系统(FSSS) c) 四台机组公用系统的监控
本期工程设置1~4号机组公用系统DCS网络,采用与单元机组DCS相同的硬件,通过网关分别与1~2号机组DCS网络相连。1~4号机组公用系统包括:厂用电源公用系统、热网首站系统等。1~4号机组公用系统的监控在1~2机组的单元控制室内由1~2号机组运行人员兼管,不单独设置值班人员。
d) 单元机组DCS与以下独立辅助控制系统有通讯接口:
旁路控制系统(当条件具备时,纳入DCS)、锅炉石灰石控制系统、锅炉吹灰控制系统。
e) 为减少集中控制楼内I&C控制设备的数量和节省电缆,对下列纯数据采集点采用远程I/O或数据采集前端:
● 汽轮机金属壁温度
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● 发电机线圈/铁心等温度 ● 过热器金属壁温度 ● 再热器金属壁温度 2.3.4.2 辅助控制系统包括:
a) 旁路控制系统(当条件具备时,纳入DCS) b) 锅炉吹灰程控系统 c) 锅炉石灰石控制系统 2.3.4.3常规仪表监视设备
a) 当分散控制系统发生全局性或重大故障时(如:分散控制系统电源消失、通讯中断、全部操作员站失去功能,以及重要控制站失去控制和保护功能等)为确保机组紧急安全停机,将设置独立于DCS的常规操作手段-控制按钮。
b) 在集中控制室内将安装炉膛火焰监视电视、汽包水位监视电视等常规监视系统。
c) 在集中控制室内将安装单元机组及辅助系统工业电视监视系统。 2.3.4.4就地仪表控制设备及系统 就地仪表控制设备主要包括:
a) 执行机构 b) 就地仪表 c) 锅炉就地点火装置 d) 炉膛火焰检测及冷却系统 e) 汽机盘车控制装置 2.3.5 辅助车间监控网络
本期工程将建立燃料控制点、水控制点、除灰除渣控制点及辅助车间监控网络。在燃料控制点、水控制点、除灰除渣控制点设立操作员站,在SIS
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控制室内设全厂辅控网操作员站及大屏幕显示器。连接到全厂辅助车间监控网络的辅助车间控制系统有:
2.3.5.1全厂公用辅助车间的控制系统,这些辅助车间控制系统也将全厂辅控网相连,主要包括:
a) 输煤控制系统 b) 燃油泵房控制系统 c) 锅炉补给水处理控制系统 d) 厂内热网控制系统 e) 除灰、除渣控制系统 f) 脉冲袋式除尘控制系统 g) 汽水取样和加药系统
2.3.5.2 两台单元机组公用辅助车间的控制系统,这些辅助车间控制系统也将全厂辅控网相连,主要包括:
a) 空调控制系统 b) 空压机控制系统
以上控制系统分别通过通讯接口与辅助车间集中监控网连接,运行人员通过设置在集中控制室的辅助车间操作员站实现对以上各系统工艺过程、运行工况进行监视和设备(单个或程序)的启动和停止操作,就地控制室无人值班。在就地控制室内,只提供组态、调试、就地操作及异常工况处理的功能,不设常规控制和监视仪表。 2.4控制系统的可靠性措施 2.4.1 DCS 2.4.1.1系统裕量
a) 控制器CPU的负荷率不大于60% ,操作员站CPU负荷率不大于40% 。
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b) 内部存贮器占有容量不大于50% ,外部存贮器占有容量不大于40% 。
c) 每种I/O点裕量10% 。 d) I/O模件槽裕量10—15% 。 e) 电源负荷裕量30—40% 。
f) 通讯总线的尖峰负荷率不大于 20%(非确定性网络)~30%(确定性网络)。
g) 操作员站允许最大标签量至少为系统过程I/O点数的150—200% 。 2.4.1.2为保证控制系统的可靠运行, 分散控制系统的供电、接地、以及输入、输出线路的屏蔽与敷设将按照分散控制系统的要求设计。
2.4.1.3单元机组停机、停炉保护采用独立的冗余控制器。对于停机、停炉、重要辅机等的保护信号将采用独立的三重化输入信号连至不同的通道板上。 2.4.1.4 DCS的控制器模件均按1:1冗余配置,一旦某个工作的控制器模件发生故障,系统将自动无扰切换至冗余的控制器模件,并在操作员站报警。 2.4.1.5 冗余输入的热电偶、热电阻和变送器的信号处理由不同的I/O模件来完成。单个I/O模件的故障将不会引起任何设备的故障或跳闸。
2.4.1.6 DAS和MCS、FSSS、SCS共用的输入信号,应通过I/O通道首先送到MCS、FSSS、SCS的过程控制单元,然后再通过数据高速公路送到DAS。MCS、FSSS、SCS中用作保护、联锁的相同信号,使用单独的测量元件,分别送到各自的I/O通道。但分散处理单元之间用于跳闸、重要联锁和超驰控制的信号,将直接采用硬接线,而不是通过数据通讯总线发送。 2.4.1.7 通讯系统冗余配置(包括冗余通讯线及接口模件)保证任一数据通讯总线故障时将不影响通讯系统的正常工作。
2.4.1.8 连接到数据通讯系统上的任一系统或设备故障,将不会导致通讯系统瘫痪或影响其它联网系统和设备工作。
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2.4.1.9控制系统将有完善的系统自诊断功能,当系统发生故障时,提醒运行人员注意并采取相应措施。控制系统的诊断功能将至模件级。
2.4.1.10重要的开关量和模拟量信号变送器,设置断线和电源消失等信号,必要时设置闭锁功能。
2.4.1.11 当分散控制系统发生全局性或重大故障时,为确保机组紧急安全停机,应设置下列独立于DCS的紧急事故操作手段: ● 总燃料跳闸(MFT) ● 汽机紧急跳闸 ● 发电机紧急跳闸 ● 发电机灭磁开关 ● 交流润滑油泵 ● 直流润滑油泵 ● 汽机真空破坏门 2.4.2 现场设备的可靠性措施
2.4.2.1 对一些重要的关键参数(如汽包水位、炉膛压力、空气流量等)的测量将是三重化设置的。
2.4.2.2 在气动执行器失去气源、控制信号或电源时,执行器将阀门位置保持原位或使系统处于安全的状态。并向集中控制室发出故障报警信号。 2.4.2.3 在电动执行器失去控制信号或电源时,执行器将阀门位置保持原位或使系统处于安全的状态。并向集中控制室提供故障报警信号接点。 2.4.2.4逻辑开关、执行机构采用进口设备。 2.4.3 计算机网络及数据可靠性、安全性措施
信息共享网络建成之后,随之而来的一个非常重要的问题即是网络和数据的可靠性、安全性,如网外用户的非法入侵;重要数据的保密和备份;特别是对电厂来说,若网络病毒侵入现场实时控制DCS网或辅助车间控制网后,
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造成其网络瘫痪,其引发的后果将是灾难性的。因此必须采取严格的措施来维护网络和数据的安全性。
2.4.3.1 网际互联入口必须设置“防火墙”以防止网外用户的非法入侵; 2.4.3.2 现场实时控制DCS网及辅助车间控制网入口设置“接口机”保证现场实时控制DCS网和辅助车间控制网的可靠性;
2.4.3.3对网络用户和数据库中的数据进行分级,分组,分别设置访问权限来保证网络接入的安全性;
2.4.3.4 重要的网络、交换机、重要的网络服务器(如网络通信服务器,数据库服务器)采用冗余设置;
2.4.3.5 数据存储磁盘采用PAID(磁盘冗余阵列)技术进行备份配置; 2.4.3.6 电源系统采用UPS不停电电源;
2.4.3.7 室外网络线缆敷设采取防雷击,电源接地,电源感应电压或地电压上升,屏蔽等保护措施;
2.4.3.8 网络管理员要对网络的安全进行经常性的维护和监控,包括对网络病毒的定期检测等。 3 热工自动化功能
3.1 厂级监控信息系统(SIS)功能 3.1.1生产过程实时数据的采集处理和监视 3.1.2机组负荷经济分配及厂级调度功能 3.1.3厂级性能计算和分析功能 3.1.4设备故障诊断功能 3.1.5设备寿命计算和分析功能 3.2 单元机组的热工自动化功能
单元机组主要监控系统主要由分散控制系统DCS及随主设备供货的独立控制系统等组成。其中,DCS的基本功能包括:
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数据采集系统(DAS); 模拟量控制系统(MCS);
锅炉和汽机的辅机顺序控制系统〔SCS(B / T)〕; 发变组和厂用电源系统的顺序控制系统〔SCS(G / A)〕; 锅炉炉膛安全监视系统(FSSS);
本工程单元机组的热工自动化功能包括以下主要内容: 3.2.1机组主要监视系统
3.2.1.1 数据采集及处理系统 (DAS)
DAS 是分散控制系统的一部分, 通过数据高速公路与 DCS其它部分进行通讯,其基本功能有:
a) 过程变量的扫描和处理
系统连续地采集全部模拟量、开关量、脉冲量等输入信息, 并进行输入信号的正确判断、数字滤波、非线性修正、参数补偿、二次参数计算、单位变换、开关量接点有效性检查及脉冲量累计等处理。
b) 报警处理
1) 对过程变量越限及重要事件进行报警。 2) 能进行定值报警和可变限值报警。 3) 报警死区可任意设定。 4) 能自动闭锁和消除不正确报警。
5) 对最重要的报警项目或需要运行人员即时响应的报警项目(约
100个)设置成最高优先级并在CRT屏幕上设有专用报警区,当具有最高优先级报警信号出现时,可立即显示在任何画面上并复盖其它信号,并设计专用报警画面,模拟光字牌进行显示(特别是采用大屏幕显示器时,报警信号的显示更加清晰的)。
c) 屏幕显示
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1) 操作及显示画面
● 厂区级显示(系统模拟图) ● 功能组、子功能组显示 ● 细节显示 2) 标准画面显示 ● 成组参数显示 ● 趋势显示 ● 棒状图显示 ● 报警显示 3) 其它显示
● Help显示:通过优化软件给运行人员操作指导。 ● 故障系统状态显示 d) 记录打印 1) 定期记录 2) 运行人员操作记录 3) 事件顺序记录 4) 事故追忆记录 5) 设备运行记录 6) CRT 画面拷贝 e) 性能计算及优化
对设备和系统的实时性能参数进行计算如:厂用电率、汽耗、煤耗、机组效率 (包括锅炉效率、汽机效率、发电机效率)、凝汽器性能计算、高压加热器性能计算、空气预热器性能计算、锅炉给水泵效率、过热器和再热器效率等,给出实际值;通过计算出的实际值与设备和系统的设计值比较,指出实际值和设计值的偏差,从而评估设备或系统的状态;分析实际值和设计
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值偏差的主要因素,给出操作指导。
f) 历史数据存储和检索
1) 在线数据存储 2) 历史数据存储 3) 历史数据检索
3.2.1.2 汽轮机监视仪表(TSI)
汽轮机配备完整的汽轮机监视仪表(TSI)及汽机数据管理及故障诊断系统
a) TSI至少应包括:
1) 汽轮机转速/零转速 2) 每个轴承的绝对振动 3) 每个轴对轴承的相对振动 4) 轴向位移 5) 轴偏心 6) 胀差 7) 汽缸膨胀
b) 汽轮机数据管理及故障诊断系统(四台机组公用)
该系统可在线监测汽轮机稳态和瞬态运行状态,并对上述数据进行采集、处理、存储、分析,并将分析的结果进行趋势或其它形式显示。实现过程数据的历史趋势、汽轮机故障诊断以及预测维修等功能。汽轮机数据管理系统留有与厂级监控信息系统的通讯接口。 3.2.1.3 工业电视监视系统
单独设置运行人员关心的炉膛火焰监视电视、汽包水位工业电视 3.2.1.4 锅炉烟气分析系统
为加强锅炉烟气中SO2、NOx、CO等有害气体排放的检测和监督,指
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导改进操作,减少有害气体的排放,对烟气中SO2、NOx、CO及烟尘的监视信号,将送进DCS,进行显示报警。 3.2.2 自动调节系统
电厂的自动调节系统设计除燃烧调节系统当在不投油最低稳燃负荷以上投入自动外,其他调节系统可以满足机组各种运行工况下,自动保持被控参数为需要值。
3.2.2.1 DCS 的模拟量控制系统(MCS):
MCS 是分散控制系统的一部分,通过数据高速公路与 DCS 其它部分进行通讯,下列重要项目的控制纳入MCS:
● 单元机组协调控制系统
协调控制系统可以适应机组各种运行工况并满足电网调负荷、调频的要求, 以及具有辅机故障减负荷功能 (RB) 。其运行方式有以下四种:
1) 协调控制方式 2) 锅炉跟随方式 3) 汽机跟随方式 4) 手动控制方式 ● 锅炉燃料量控制系统 ● 流化床床温控制系统 ● 锅炉炉膛压力控制系统 ● 流化床床温调节 ● 流化床床料高度控制系统 ● 锅炉燃油量控制系统 ● 锅炉风量控制系统
● 锅炉过热蒸汽温度控制系统 ● 锅炉再热蒸汽温度控制系统
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● 锅炉给水控制系统 ● 锅炉连续排污控制系统
● 锅炉连续排污扩容器水位调节系统 ● 除氧器压力控制系统 ● 除氧器水位控制系统 ● 凝汽器水位控制系统 ● 高压加热器水位控制系统 ● 低压加热器水位控制系统 3.2.2.2 其他模拟量控制系统
a) 旁路压力调节系统 b) 旁路温度调节系统 3.2.3 顺序控制系统 (SCS)
单元机组顺序控制系统的范围将包括锅炉和汽机的辅机顺序控制系统 SCS(B/T)及发电机—变压器和厂用电源的顺序控制系统 SCS(G/A)。控制方式将考虑设置功能组级、子功能组级和驱动级三级控制方式。操作员能够通过操作员站对 SCS 中的单个设备进行启、停或开、关操作,也可以通过操作员站对功能组和子功能组中相关的一组设备进行顺序启、停;同时,SCS 中还考虑系统及单个设备的联锁和保护。
SCS 是分散控制系统的一部分,通过数据高速公路与 DCS 其它部分进行通讯,单元机组将设置下列功能组控制系统: 3.2.3.1 锅炉及辅机
a) 烟风系统功能组
1) 送风机 A、B 子功能组 2) 引风机 A、B 子功能组 3) 一次风机 A、B 子功能组
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b) 暖风器疏水子功能组 c) 锅炉排汽、疏水子功能组 d) 锅炉给水、减温水子功能组 3.2.3.2 汽机、热力系统及辅机
a) 汽轮机低压油系统子功能组 b) 凝结水泵子功能组 c) 高压加热器子功能组 d) 除氧器子功能组 e) 低压加热器子功能组 f) 汽机疏水系统子功能组 g) 凝汽器真空功能组 h) 凝汽器子功能组 i) 汽封系统子功能组 j) 循环水系统子功能组 k) 工业水系统子功能组 l) 电动给水泵子功能组 m) 热网首站子功能组
3.2.3.3 发电机—变压器组和厂用电源系统
a) 发电机—变压器子功能组 b) 厂用电源系统子功能组 c) 厂用公用电源系统子功能组 3.2.4 炉膛安全监控系统 (FSSS)
FSSS 是分散控制系统的一部分,通过数据高速公路与 DCS 其它部分进行通讯,FSSS将为操作员提供通过CRT/键盘对锅炉制粉系统、燃烧系统进行全面监视和控制的手段,其主要功能如下:
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3.2.4.1 油燃烧器管理
包括自动点火、油燃烧器跳闸等功能。 3.2.4.2 煤燃烧器管理
包括给煤机的程序启停和紧急跳闸,以及相关风门、挡板的联锁等。 3.2.4.3 炉膛安全保护
包括火焰监视、炉膛吹扫、油燃料系统泄漏试验、总燃料跳闸 (MFT)、响应 RB 工况以及辅助设备联锁等。 3.2.5 汽轮机数字电液控制系统 (DEH)
本期工程汽轮机数字电液控制系统 (DEH)由汽机厂设计、供货并技术总负责,其电子部分的硬件应与DCS一致,如实现DEH电子部分的硬件与DCS电子部分的硬件一体化。正常运行时DEH将可与DCS共用操作员站、工程师站。
汽轮机数字电液控制系统 (DEH)可以实现汽机从盘车开始到带满负荷及正常运行的监视与控制;操作人员可以通过操作员站对汽机的目标转速、目标负荷、升速率和升负荷率进行设定,并对阀门进行手动操作。DEH 系统的基本功能和运行方式如下: 3.2.5.1 DEH 基本功能
a) 转速控制
b) 负荷控制和负荷限制 c) 主汽压力控制
d) 阀门管理、阀门限制和阀门试验。 f) 根据电网要求参与调频 g) 转子热应力计算
h) 汽轮机自动启停控制 (ATC) i) 自动同期控制
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j) 汽轮机超速保护、甩全负荷及甩部分负荷保护、RUN-BACK。 3.2.5.2 DEH 运行方式
a) 操作员手动方式
b) 操作员自动方式 (ATC 监视) c) 汽轮机自动方式 (ATC 控制) 3.2.7 旁路控制系统(BPS)
本期工程将设置高、低压两级串联旁路系统,容量为锅炉最大连续蒸发量(BMCR)的40%。旁路控制系统将随主设备成套供货,在条件允许时,也可纳入单元机组DCS,在单元机组DCS操作员站对其监控。 3.2.8保护联锁系统
单元机组将装设以下保护项目:
3.2.8.1机组级保护:单元机组发生下列情况之一时,停止机组运行。
a) 锅炉事故停炉 b) 汽轮机事故停机 c) 发电机主保护动作 d) 发电机解列
3.2.8.2总燃料跳闸 (MFT) 保护
在运行锅炉发生下列情况之一条时,应发出总燃料跳闸指令,实现紧急停炉保护:
a) 燃料全部中断 b) 全部引风机跳闸 c) 全部送风机跳闸
d) 煤燃烧器投入运行时,全部一次风机跳闸 e) 炉膛压力过高或过低 f) 汽包水位过高或过低
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g) 总风量过低
h) 锅炉炉膛安全监控系统失电 i) 手动停炉指令 j) 床温保护
k) 其他停炉保护条件 3.2.8.3 汽轮机紧急跳闸系统 (ETS)
本期工程汽轮机紧急跳闸系统 (ETS)由汽机厂设计、供货并技术总负责。 ETS 在下列条件发生时立即关闭汽机自动主汽门实现紧急停机: a) 汽轮机超速
b) 汽机轴向位移大 c) 凝汽器真空过低 d) 润滑油压力过低 e) 抗燃油压力过低 f) 汽机轴承振动大 g) 手动停机
h) 汽轮机数字电液控制系统故障 i) 其他跳机保护条件 3.2.8.4 辅机故障快速减负荷 (RB)
在机组正常运行过程中,当下列条件发生时,机组立即自动减负荷到规定值,使机组在较低负荷水平上维持安全、稳定运行:
a) 两台引风机运行时,一台引风机事故跳闸 b) 两台送风机运行时,一台送风机事故跳闸 c) 两台一次风机运行时,一台一次风机事故跳闸
d) 在保证机组最低负荷的情况下,给煤机事故跳闸,且备用给煤机不能投入运行时
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3.2.8.5汽轮机防进水保护 3.2.8.6其他主要连锁保护系统:
a) 汽机抽汽系统逆流保护; b) 除氧器压力和水位保护; c) 高压加热器水位保护; d) 凝汽器温度高的保护; e) 主蒸汽压力高(超压)保护; f) 再热蒸汽压力高(超压)保护; g) 其他保护系统。 h) 锅炉系统的事故大联锁。 i)汽机辅机跳闸联锁。 3.2.9 热工报警
本期工程将设计专用报警光字牌,光字牌的主要内容为: 3.2.9.1工艺系统热工参数偏离正常运行范围 3.2.9.2热工保护动作及主要辅助设备故障 3.2.9.3热工监控系统故障 3.2.9.4电源、汽源故障 3.2.9.5 主要电气设备故障 3.2.9.6 辅助系统故障 3.2.10 其它控制系统
除上述机组主要控制系统外,单元机组还装设有由锅炉、汽机及主设备制造厂配套供货的一些辅助控制系统,其主要项目有: 3.2.10.1 锅炉吹灰程序控制系统 3.2.10.2 脉冲袋式除尘器控制系统 3.2.10.3 汽机盘车控制装置
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3.3工业电视监视系统的基本功能 3.3.1 实时监视功能 3.3.2 实时录像功能 3.3.3 录像回放功能 3.3.4 实时报警功能 3.3.5 网络传输功能 4 自动化设备选型
4.1 单元机组分散控制系统 (DCS) 4.1.1 选型原则
本期工程分散控制系统的选型遵守以下原则: 4.1.1.1 要有足够的覆盖面
分散控制系统应尽可能覆盖单元机组各项控制系统,以减少系统之间的接口、更多的实现信息共享,提高系统可靠性。
4.1.1.2 分散控制系统具有高可用性、可靠性、可操作性、可维护性和可扩展性。
4.1.1.3 采用技术上成熟的产品
a) 供货商为各方确认的高信誉厂家,在电站控制,以及为中国火电站配套方面均有丰富的经验。
b) 有合适的技术引进单位作支持,技术引进单位应熟悉电站运行并能对控制系统的配置、设计、安装、调试与人员培训作技术支持。也能为今后备品备件的供应提供便利条件。
c) 有优越的性能价格比,投资总额不突破国家控制指标。 d) DCS供货商应有完成DEH与DCS一体化的业绩。 4.1.2 系统配置
4.1.2.1 DCS 至少包括下面的系统:
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a) 数据采集系统(DAS); b) 模拟量控制系统(MCS);
c) 锅炉和汽机的辅机顺序控制系统〔SCS(B / T)〕; d) 发变组和厂用电源系统的顺序控制系统〔SCS(G / A)〕; e) 锅炉炉膛安全监视系统(FSSS); g) 汽轮机数字电液控制系统 DEH
4.1.2.2 系统I/O数量(1台机组及厂用电公用部分)
I/O点的数量在司令图做完后在给出。 4.1.2.3 人机接口设备的配置(每台机组)
● 操作员站(主机) 5套 ● 操作员显示器 5套 ● 打印机 4台 ● 彩色图形拷贝机 1台 ● 工程师工作站 1套 4.1.2.4 系统其他主要硬、软件
● 系统机柜(包括中间端子柜和继电器柜、接口柜等) ● 远程I/O站 ● 电源分配柜
● DCS设备间的通讯电缆和所需的全部连接电线和电缆(包括与电源分配柜间的电缆)
● 分散控制系统的全部软件 4.2 远程I/O
锅炉和汽机的金属温度,发电机的线圈、铁芯、氢气和冷却水温度等测
量采用DCS远程I/O设备或数据采集前端,经通讯接口将信号送入DCS系统。
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4.3 操作台控制设备
4.3.1控制按钮选用进口产品。 4.4 控制盘、台
4.4.1电源柜、继电器柜采用柜式。 4.5 现场设备
4.5.1 执行机构:选用智能一体化的进口电动执行机构或带智能定位器的进口气动执行机构。
4.5.2阀门电动装置选用智能一体化的进口设备。 4.5.3变送器选用高精度、大量程比的智能式变送器。 4.5.4过程开关选用进口设备 4.5.5电磁阀选用进口设备 4.6 从国外进口的设备 4.6.1执行机构
4.6.2阀门电动装置及仪用电磁阀
4.6.3现场逻辑开关(差压、压力、流量、温度、液位开关) 4.6.4 高温高压仪表阀门 4.6.5 分析仪表
4.7 机、炉主设备制造厂配套供货的控制系统
4.7.1 锅炉吹灰控制系统由锅炉厂配套供货,采用可编程序控制器(PLC)。 4.7.2 汽轮机安全监视仪表(TSI) 由汽轮机厂配套供货, 选用进口产品。 4.7.3汽轮机危急遮断保护系统(ETS)由汽轮机厂配套供货。 5 辅助车间的控制系统及设备选型 5.1 辅助车间控制方式及水平
本期工程辅助车间和辅助系统的控制方式为:合理地优化运行监控点,在设置水、煤两个就地辅助车间集中监控点的基础上设置全厂辅助车间监控
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网络,最终实现就地无人值班。
本期工程拟将全厂水控制点(包括:锅炉补给水处理系统、循环水加药系统等)、全厂燃料控制点(包括:输煤系统、燃油泵房系统等)、除灰系统、除渣系统、脉冲袋式除尘系统、空调和集中制冷系统、空压机系统、汽水取样加药系统等辅助系统通过通讯接口连接至全厂辅助车间监控网络,在巡检人员的配合下,辅助车间运行人员通过设在集中控制室的全厂辅助控制操作员站实现对这些工艺系统的程序启/停、中断控制及单个设备操作。就地无人值班(当条件不成熟时,燃料点暂设运行值班人员,但燃料点的全部实时数据、监视画面送到全厂辅助车间集中监控点,全厂辅助车间操作员可监视。)。下面是各辅助车间、辅助系统的控制方式: 5.1.1纳入DCS的辅助系统
锅炉吹灰系统、旁路系统、石灰石系统等辅助系统在集中控制室控制,就地不设运行值班人员,控制机柜布置在主设备附近。控制系统均采用PLC或DCS,通过通讯接口或硬接线与DCS相连接,由DCS的操作员站完成对其工艺系统的程序启/停、中断控制及单个/整体设备的操作。在就地设置便于运行检修巡视时事故处理和调试时使用的监控设备。 5.1.2纳入全厂辅助控制系统控制网络的辅助系统 5.1.2.1全厂水控制点
全厂水控制点的控制范围包括:锅炉补给水处理系统等,这些辅助车间的控制设备均采用PLC,控制机柜布置在主设备附近,就地不设运行值班人员。仅在锅炉补给水处理车间设就地水点控制室,建立全厂水控制点的车间控制网络,设置水点控制系统的操作员站等监控设备,在调试、运行初期、巡视时事故处理时使用。在此基础上,通过水点网络服务器与全厂辅助控制系统网络进行连接,由全厂辅助控制系统的操作员站完成对全厂水点工艺系统的程序启/停、中断控制及单个设备操作。当集中控制室辅助控制运行人
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员监控水点时,就地无人值班。 5.1.2.2燃料控制点
在输煤综合楼内设置集中控制室,对输煤系统、燃油系统进行统一监控。控制设备采用PLC。燃油系统控制机柜布置在主设备附近,就地不设运行值班人员。其系统采用通讯接口与输煤控制网络连接,并通过输煤控制系统人机接口进行统一的监控,在燃油车间的设备间内设置了液晶显示终端等监控设备,该设备仅作为巡视时事故处理和调试时使用。燃料控制系统通过燃料点网络服务器与全厂辅助控制系统网络进行连接,在集中控制室内全厂辅助控制系统的操作员站上可以对燃料系统进行监视。在条件成熟时,可对燃料系统进行控制。
5.1.2.3 除灰系统控制设备采用PLC,控制柜布置在除尘配电间控制室内,设置除灰控制系统的CRT、键盘等监控设备,在调试、运行初期、巡视时事故处理时使用。在此基础上,通过除灰控制系统上位机与全厂辅助控制系统网络进行连接,在集中控制室内全厂辅助控制系统的操作员站上对除灰系统进行监控。完成对除灰工艺系统的程序启/停、中断控制及单个设备操作。正常运行时就地不设值班人员。
5.1.2.4 除渣系统控制设备采用PLC,控制柜布置在除尘配电间控制室内,设置除渣控制系统的CRT、键盘等监控设备,在调试、运行初期、巡视时事故处理时使用。在此基础上,通过除渣控制系统上位机与全厂辅助控制系统网络进行连接,在集中控制室内全厂辅助控制系统的操作员站上对除渣系统进行监控。完成对除渣工艺系统的程序启/停、中断控制及单个设备操作。正常运行时就地不设值班人员。
5.1.2.5汽水取样及化学加药系统在集中控制室控制,就地不设运行值班人员,控制机柜布置在汽水取样值班室。控制系统采用PLC,由全厂辅助控制系统的操作员站完成对其工艺系统的程序启/停、中断控制及单个设备的操
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作。在就地设置便于运行检修巡视时事故处理和调试时使用的监控设备。 5.1.2.6 空调、制冷系统在集中控制室控制,就地不设运行值班人员,控制机柜布置在主设备附近。控制系统采用PLC,由全厂辅助控制系统的操作员站完成对其工艺系统的程序启/停、中断控制及单个设备的操作。在就地设置便于运行检修巡视时事故处理和调试时使用的监控设备。
5.1.2.7空压机在集中控制室控制,就地不设运行值班人员,控制机柜布置在主设备附近。控制系统采用PLC,由全厂辅助控制系统的操作员站完成对其工艺系统的程序启/停、中断控制及单个设备的操作。在就地设置便于运行检修巡视时事故处理和调试时使用的监控设备。 5.1.3 全厂辅助车间集中监控系统
在集中控制室设全厂辅助车间集中监控点,设辅助车间控制系统操作员站,由辅助车间运行人员对全厂燃料(其中燃料点暂设运行值班人员,但燃料点的全部实时数据、监视画面送到辅助车间集中监控点,辅助车间操作员可监视。)、全厂水、灰、渣、除尘、空压机、空调制冷、汽水取样及化学加药、启动锅炉房等控制系统实行统一监控。就地无人值班。在各车间内设置的显示终端等监控设备,仅作为启动、巡视时事故处理和调试时使用。同时全厂辅助车间/系统的工业电视信号将送入全厂辅助车间监控网络,可在CRT显示。全厂辅助车间控制系统留有与SIS的通讯接口,将全厂辅助车间实时数据送至SIS。
5.2 辅助车间仪表控制设备选型 5.2.1 辅助车间及辅助系统
辅助车间按可编程序控制器(PLC)加上位机的模式考虑,不设模拟控制盘。辅助系统采用可编程序控制器(PLC),并与分散控制系统通讯。PLC选用进口产品。 5.2.2 辅助车间监控网络
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辅助车间监控网络主要设备由交换机、数据库服务器、监控软件、光纤电缆等组成。其中交换机、数据库服务器应选用进口名牌产品,软件选用正版软件。
5.2.3 特殊仪表
辅助车间的特殊仪表主要是化学水系统方面用的硅表、钠表等分析仪表。本期工程硅表、钠表等分析仪表选用进口产品。 5.2.4仪用电磁阀选用进口产品。 6 电源和气源 6.1 电源
6.1.1 每台机组的锅炉、汽机配电箱各设有两路 380VAC 电源,这两路电源分别来自机组保安电源和厂用电源。
6.1.2 每台机组的分散控制系统设有两路 220VAC 电源,其中一路来自不停电电源装置(UPS), 一路来自保安段配电装置。
6.1.3 机组设公用电源柜,接受分别来自单元机组UPS电源。并向本期工程辅助车间监控系统及公用网络供电。
6.1.4主厂房内就地控制装置所需380VAC 电源,由保安段、低压厂用电母线各一路给出。
6.1.5 由不停电电源装置 (UPS) 提供的 220VAC 电源,是有一线直接接地的单相两线制系统,其技术指标为:
● 电压稳定度:稳态时不大于±2%,动态过程中不大于±10%。 ● 频率稳定度:稳态时不大于±1%,动态过程中不大于±2%。 ● 波形失真度:不大于 5%。 ● 备用电源切换时间:不大于 5ms。
● 厂用交流电源中断情况下,UPS 能保证连续供电半小时。 6.1.6 每台机组设有两路 220VAC 电源,分别来自低压厂用电及保安段。
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6.1.7 每台机组各设有两路 110VDC、220VDC 电源,来自直流蓄电池。 6.1.8各辅助车间各设有二路 220VAC或380/220VAC电源,分别来自车间配电盘。 6.2 气源
6.2.1 电厂内气动执行机构和其它控制用气及其它仪用气源均应来自无油、无水、无杂质净化气源。
6.2.2 仪用净化气源来自专用的仪用空压机并经过除油、除水、除尘、干燥后的净化空气, 其技术指标为:
● 供气压力:一般为0.5-0.8MPa。
● 露点:工作压力下的露点,应比工作环境的最低温度低10℃ ● 含尘:净化后的气体中,含尘微粒直径应不大于3μm。 ● 含油:气源装置送出的气体,含油量应控制在8ppm以下。 ● 有害气体:供出的气源不得含有SO2、H2S、HCL、NH3、CL2等有害气体。
6.2.3 辅助车间仪表用气,气源品质同上。
6.2.4 仪用空压机有2 台运行、1 台运行备用,1 台检修备用,并采用不锈钢双母管供气以保证供气的可靠性。当全部空压机停用时,仪用空气系统的储气罐的容量,能维持不小于5min的耗气量。对气动保护设备和远离空压机的用气点,将设置专用稳压储气罐。 7 热工自动化试验室
热工自动化试验室根据电厂规划总容量及目前电厂工程定员情况配置,其使用面积按360平方米考虑。
热工自动化试验室布置在主厂房附近或生产行政综合搂内,其房间初步分配如下:
计算机维护间:
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2间
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锅炉控制维护间: 汽机控制维护间: 辅助控制维护间:
2间 2间 2间 6间
热工现场维修间:
标准仪表间: 3间 备品备件保管间:
精密电子备件保管间 其他仪表备件保管间
1间 1间
其中热工现场维修间布置在主厂房附近合适的位置,便于执行器和阀门等不易搬动的现场热工设备的维修。
热工自动化试验室单独设置交流380/220V电源总配电箱,由电气供给电源。从电源总配电箱再分别引至除备品备件保管间外各间的分电源箱内。热工现场维修间设置交流380/220V电源。实验室内所需的直流110V或220V、48V或24V,其电源宜单独由整流调压设备提供。
热工自动化试验室设备具体配置按照热工自动化试验室规定中“校验仪表和设备的配置”来执行。
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