中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 1 引言 現階段正是循環經濟蓬勃發展的關鍵時期，萊鋼集團積極圍繞循環經濟科技創新體系的總體目標，加大了循環經濟科技項目的實施力度。在不斷提高資源綜合利用率的基礎上，充分利用余熱余能發電。目前，萊鋼1#、2#1000m3高爐TRT（均為8000kW機組）工程分別進入生產運行。老區8#鍋爐發電（25000kW）項目進入軟件調試階段，機組設備安裝完畢。大H型25000kW蒸汽發電機組項目已經開始投產。據此測算，在2005年和2006年兩年內，萊鋼新增發電能力合計為87200kW，創造了可觀的經濟效益和社會效益。 2 發電機生產工藝 生產設備主要由130T蒸汽鍋爐、汽輪機和發電機等組成。工藝系統大體可以分為以下幾個子系統：蒸汽和汽輪機本體系統、發電機系統、凝結水系統、油系統、保安系統等。主要特點是節能、經濟效益高。 25MW發電機采用的是青島捷能汽輪機廠生產的C25-3.43/0.981型單缸、中溫中壓、抽汽凝汽式汽輪機，頻率50Hz；額定轉速為3000r/min，額定工業抽汽量為50t/h。利用鍋爐余熱產生的3.43MPa/435℃的過熱蒸汽進入汽輪機做功，驅動汽輪機膨脹做功帶動發電機并網發電、抽汽。汽輪機設有調整抽汽，由中壓油動機控制的調節汽門控制，引出壓力為0.981MPa蒸汽供工業用戶；設有非調節抽汽，直接由閥門控制，引出壓力為0.224-0.31Mpa的蒸汽，供除氧器用汽；低壓段設有低壓抽汽，供低壓加熱器用汽，加熱凝結水，低加疏水進入凝汽器。其他做完功的蒸汽排入凝結器與循環水進行熱交換變為凝結水由凝結泵送入除氧器。 2.1發電機系統工藝 發電機主軸與汽輪機主軸通過連軸器連接，由汽輪機帶動同步轉動，切割磁力線發電。發電機額定轉速3000r/min，頻率50Hz。采用封閉循環通風系統，并裝有空氣冷卻器來冷卻空氣，空氣冷卻器工作介質為循環水。發電機并網后，在電網的牽制下汽輪機可以穩定的工作在3000r/min上，不需要調整進汽來調節轉速 2.2凝結水系統 汽輪機做功后的尾氣大部分被循環冷卻水冷凝成水，凝結水進入熱井中，由凝結泵（兩用一備）抽出，經汽封加熱器后，一部分通過低壓加熱器經過加熱后送至除氧器；另一部分通過再循環調節閥回到熱井中，保證熱井液位。為保證凝結器的真空度，在冷凝器兩側裝有抽汽管，合并后接到射水抽汽器進汽口，由射水抽汽器將空氣吸出排出大氣。 2.3 汽輪機本體系統工藝

中溫、中壓的蒸汽進入汽輪機做功后，從一級后抽出的蒸汽為工業抽汽并入工業蒸汽管網，同時分出一路接往除氧器用汽母管；非調節抽汽直接供除氧用汽；低壓抽汽進入低加，對凝結水進行加熱，其疏水進入凝汽器。機組產生的乏汽與凝汽器銅管內循環水進行熱交換生成凝結水，通過凝結泵升壓、經軸封冷卻器、水位自動裝置的調整、低壓加熱器，送往除氧器，再經給水泵升壓送往鍋爐轉換成新的中溫、中壓蒸汽。 抽氣器將凝汽器中的空氣抽走，建立和保持真空，確保凝汽器正常工作。 2.3油系統工藝

機組正常運行時，主油泵工作。透平油一路經過控制油壓調整裝置的調整后，為保安裝置提供一定壓力的保安油。另一路經過射油器Ⅱ、冷油器的冷卻、潤滑油濾油器過濾和潤滑油調整裝置的調整，為潤滑系統提供潤滑油。射油器Ⅰ為主油泵提供具有一定壓力的油源。開機時高壓啟動油泵工作。停機時交流潤滑油泵工作，交流潤滑油泵故障時直流油泵工作。 2.4保安系統 本系統包括機械液壓保安裝置和電氣保護裝置二部分，機組設置三套遮斷裝置：手動緊急脫扣危機遮斷裝置、超速脫扣危急遮斷器、電動脫扣電磁保護裝置。主要保護項目有超速、軸位移、潤滑油壓低、軸承回油溫度高、冷凝器真空度低及油開關跳閘、DEH保護停機等。 當出現停機信號時，立即主汽門、調節汽門關閉。當出現報警信號時，聲光報警。油開關跳閘時，可根據具體情況確定關閉調節汽閥，或者同時關閉主汽門。 主汽門的關閉是通過保安油的泄放達到的。調節汽閥關閉是通過建立事故油來實現的。抽汽閥的關閉既可以通過主汽門關閉信號，又可通過電氣保護信號直接控制。保安油的泄放通過保護部套的動作實現。事故油的建立一方面通過保安油泄放使危急繼動器動作，電磁保護裝置動作，也可直接建立事故油。 3 系統組成結構及設計 根據工藝要求，25MW發電機自控系統采用ABB公司的AC800FR Industrial IT DCS系統，過程站采用冗余的PM802總線控制器和分布式S800I/O，一個工程師站，一個操作員站，軟件的設計采用工程師站軟件CBF6.2、監控軟件DIGIVIS6.2。該系統可具備設備的自動啟停，數據的自動采集和顯示，數據歸檔和報警提示、PID回路的自動調節等功能。 3.1系統硬件配置結構 控制系統采用ABB公司的AC800FR組成的 Industrial IT DCS控制系統，過程站采用冗余的PM802總線控制器和分布式S800I/O，系統軟件包括工程師站軟件CBF6.2、監控軟件DIGIVIS6.2。系統配置圖：

從圖2可以看出系統設計分為兩級網絡結構，控制器與I/O模塊采用Profibus現場總線。 　　 第一級——現場設備控制級。PROFIBUS-DP網絡是網絡集成的最底層，主要是連接現場設備。主要包括低壓加熱器/汽機調整抽汽/汽機進口主蒸汽裝置上的各種電動調節閥、切斷閥﹑差壓變送器等，以及定子繞組、鐵芯、汽輪機前、后軸承軸瓦的熱電阻和熱電偶，二次脈沖油和保安油油壓，凝結水泵、射水泵、交流調速油泵、潤滑油泵和頂軸油泵裝置等等。與這些現場設備相關的各種檢測或控制信號，以不同形式接至ABB DCS系統的S800系列的各種AI﹑AO﹑DI或DO模塊。這些模塊都帶有通道隔離功能，安全可靠，可由有效的保護模塊。Profibus-DP主要用于工業自動化系統的高速數據傳送，實現調節和控制功能，是一種高速低成本通訊，用于設備級控制系統與分散式I/O的通訊，是計算機網絡通訊向現場級的延伸。 第二級——過程處理控制級。主要由工程師站﹑操作員站和工業以太網交換機組成。以工程師站作為主要控制核心,由兩臺上位機、PLC控制單元加以太網卡等組成工業以太網，監控站利用DIGIVIS6.2監控軟件實現對工作現場進行監督控制，PM802總線控制器，I/O系統采用分布式S800I/O系列，通過分布式S800I/O系列模塊通訊對轉速、油壓、軸振、排氣壓力等參數進行采集，上位機將實時數據庫的數據送到服務器的關系數據庫中，進行保存和數據處理。過程控制級通過工業以太網將上位機系統和現場監測與控制點緊密的結合為一個整體，從而實現對整個控制系統的計算機在線遠程診斷功能。 3.1.1 系統I/O點數

3.1.2 過程站配置

3.2 軟件設計 計算機操作系統采用Windows 2000 Professional 中文版本，工程師站安裝ABB Control Builder F6.2，操作員站安裝Industrial IT Digivis 6.2版中文軟件，上位機監控軟件采用DIGIVIS6.2來實現。 3.2.1 操作系統軟件Windows 2000 Professional中文版提供了一個快速、高效的多用戶、多任務操作系統環境，是目前使用廣泛的工控系統。 3.2.2 DIGIVIS6.2監控軟件實現了對整個系統的開關量、模擬量的采集和處理，并顯示在監控畫面上，在對多臺重要水泵、油泵及調節閥的控制中的物理量如電流、主回路運行、頻率設定，有無故障等都實時顯示在系統畫面上，方便操作人員及時掌握系統的運行情況。 3.2.3運行在Windows 2000 Professional操作系統下，工程師站可在不進行組態時可兼作操作員站使用。工程師站可以實現硬件編輯、過程站編程、操作員站組態等一體化編程及調試功能。CBF軟件支持現場總線設備的數據讀取與編程功能。該軟件也提供用戶自定義接口，根據用戶要求開發自定義專用功能塊。系統采用全局數據庫，變量實現共享，該全局數據庫完全下裝到過程站；該軟件可以離線編程，在線修改參數，被修改的參數具備自動備份功能，可以恢復；該軟件還可以在線調試，可以單步運行、跟蹤、仿真調試。 操作員站安裝Industrial IT Digivis 6．2版中文軟件，該軟件顯示功能支持標準預定義顯示。此系統可實時診測顯示系統總體結構、系統過程站和系統模件三大部分，診斷狀態信息在畫面上以圖形方式顯示及文字詳細提示；Digivis軟件趨勢顯示功能支持趨勢組態，趨勢點數量無軟件限制，同時支持FTP協議數據遠傳功能；Digivis還可以記錄現場各種設備的報警信息，在操作員站畫面上進行顯示，并在報警記錄表中記錄，可以很方便地進行故障查詢。 4 系統的功能實現 主要實現數據的采集、顯示，并對一些重要參數進行PID調節，調節回路有兩種工作方式：自動、軟手動 4.1生產過程參數的采集與記錄 所有參數在經數據采集站送入上位機進行保存與處理。同時根據實際需要，分別對一些重要參數進行實時趨勢和歷史趨勢顯示。操作員可通過趨勢畫面觀察參數的動態情況，了解發電機工況。 4.2工藝監控畫面顯示 在工藝流程圖上實時顯示所有工藝參數，不同的流程畫面可通過切換按鈕進行切換。汽輪發電機DCS系統畫面大體可以分為以下幾個畫面： 系統流程畫面、機組軸系畫面、保安油畫面、凝結水系統畫面、潤滑油畫面、啟動畫面、停機畫面、報警畫面、參數畫面和累計畫面。 4.2.1系統流程畫面 該畫面用于監視蒸汽流量、壓力、<< p="">