1 300MW循環(huán)流化床機組

1.1 機組特點

　　循環(huán)流化床鍋爐是被國際公認的高效、低污染的清潔燃燒技術(shù)，是國家重點鼓勵和發(fā)展的環(huán)保節(jié)能項目。該鍋爐具有燃燒效率高，負荷調(diào)節(jié)范圍大，無需加裝脫硫、脫硝裝置即可實現(xiàn)90%脫硫率，滿足環(huán)保要求，以經(jīng)濟的方式解決大氣污染問題，而且煤種適應性廣，排出的灰渣活性好，容易實現(xiàn)綜合利用。目前國內(nèi)300MW等級循環(huán)流化床鍋爐消化引進阿爾斯通技術(shù)，和常規(guī)煤粉鍋爐相比主要在燃燒系統(tǒng)方面存在差異其具有如下特點：

　　通常鍋爐四角分別布置4個返料器和4個外置流化床，外置床中布置了中溫過熱器，低溫過熱器和高溫再熱器等鍋爐受熱面。

　　鍋爐左右兩側(cè)配有風道燃燒器，每側(cè)風道燃燒器含有兩支油槍，床上左右兩側(cè)各配有4支床上油槍。

　　風煙系統(tǒng)中一次風作為主要流化風，二次風分上中下分級送風助燃，多路流化風對返料器、外置床等受熱室起到流化作用。

　　風煙系統(tǒng)中灰循環(huán)的合理建立是鍋爐穩(wěn)定燃燒的重要前提，也是控制床溫、再熱汽溫的基礎(chǔ)。

　　由于循環(huán)流化床鍋爐的復雜性，鍋爐爐膛安全監(jiān)測系統(tǒng)和常規(guī)煤粉爐有較大差別，包含鍋爐跳閘BT、送風跳閘AT和主燃料跳閘MFT三個主要跳閘信號。

　　由于循環(huán)流化床鍋爐的大滯后特性，自動控制難點在協(xié)調(diào)控制，床溫控制、床壓控制、過熱汽溫控制和再熱汽溫控制。

　　對于循環(huán)配套直接空冷系統(tǒng)，直接空冷的控制關(guān)鍵在于風機轉(zhuǎn)速主指令控制，即如何設(shè)定好背壓是一個關(guān)鍵，既能夠考慮到汽輪機效率，又能考慮到風機電耗率，達到一個最佳經(jīng)濟性指標，同時兼顧到低溫防凍保護。

                                                                                                                                           圖 1-1 循環(huán)流化床機組示意圖
1.2 配置方案

　　蒙西DCS項目由DAS、FSSS、SCS、MCS、DEH、ECS、ACC等部分組成，總點數(shù)約20000點，采用TPS系統(tǒng)，總配置單元機組配置控制器18×2對,公用系統(tǒng)配置控制器2對，ACC配置控制器2×2對，操作員站6×2臺，工程師站2×2臺，OPC接口服務器1×2臺。單元機組系統(tǒng)配置如下圖所示。

                                                                                                                                   圖 1-2 循環(huán)流化床機組配置方案圖

2 輔機一體化

2.1 工藝特點

　　火力發(fā)電站的傳統(tǒng)輔控系統(tǒng)具有以下特點：

　　按照工藝系統(tǒng)的劃分，形成了多個相互獨立信息孤島；

　　各個輔助控制系統(tǒng)物理位置上較為分散；

　　各個輔助控制系統(tǒng)不能實現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控，運行人員配置多；

　　系統(tǒng)種類多，維護困難；

　　與電廠主機DCS系統(tǒng)、SIS系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)的信息共享困難；

　　因為傳統(tǒng)輔控系統(tǒng)表現(xiàn)出來的以上問題，在信息化技術(shù)和控制技術(shù)日益成熟今天，輔控系統(tǒng)的一體化設(shè)計已經(jīng)成為電站輔控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。輔機一體化系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比具有以下特點：

　　各分系統(tǒng)通過高速網(wǎng)絡相連，信息共享便捷，便于系統(tǒng)間協(xié)調(diào)配合；

　　集控運行統(tǒng)一布置，運行人員配置少，減員增效明顯；

　　各系統(tǒng)的一體化選型和設(shè)置大大減少了熱工人員的維護工作量；

　　可以通過單一接口與DCS、SIS等系統(tǒng)相連，接口配置大大簡化，減少了投資；

　　輔網(wǎng)一體化為將來的主機輔網(wǎng)一體化奠定了基礎(chǔ) 。

2.2 配置方案

　　以一套2X600MW機組的典型輔機一體化系統(tǒng)為例，其推薦配置方案如下圖。該系統(tǒng)初步包括了輸煤系統(tǒng)、水務系統(tǒng)和除灰除渣系統(tǒng)。根據(jù)不同電廠的要求，脫硫系統(tǒng)、制氫系統(tǒng)等也可以并入系統(tǒng)。該輔機一體化系統(tǒng)配置了一臺全局工程師站、三臺分系統(tǒng)工程師站、四臺操作員站。網(wǎng)絡系統(tǒng)采用容錯工業(yè)交換機實現(xiàn)，為兩條冗余100Mbps工業(yè)以太網(wǎng)。根據(jù)物理距離的遠近，通訊介質(zhì)可以靈活采用屏蔽雙絞線、光纖或者是光纖與雙絞線的混合配置。系統(tǒng)對外提供了統(tǒng)一的接口服務器，采用OPC規(guī)范。同時，在系統(tǒng)融合了閉路電視系統(tǒng)，可以實現(xiàn)生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)和現(xiàn)場生產(chǎn)視頻情況的同步監(jiān)測。

 

                                                                                                                                  圖 2-1 輔機一體化系統(tǒng)配置方案圖

3 輸煤控制

3.1 工藝特點

　　系統(tǒng)基本工藝流程是將煤場的煤經(jīng)輸煤皮帶和碎煤樓輸送至各原煤倉。

　　系統(tǒng)控制設(shè)備較多，控制分散，覆蓋距離遠。主要設(shè)備包括給料機，除鐵器，碎煤機，三通分料器，犁煤器和速度，跑偏，拉繩等就地保護設(shè)備，設(shè)備間具有一定的聯(lián)鎖保護關(guān)系。

　　輸煤流程具有順序性特點。系統(tǒng)啟動時，按照逆煤流方向逐臺進行；系統(tǒng)停止時，按照順煤流方向逐臺進行。

　　輸煤系統(tǒng)具有順序輸煤功能，自動配煤功能和余煤配煤功能。

　　考慮到電廠的輸煤程控控制對象較分散，在離控制室較遠的皮帶和煤倉附近設(shè)置遠程IO站。

3.2 配置方案

　　根據(jù)輸煤程控自身特點，以內(nèi)蒙古太西煤集團長山自備電廠輸煤工程應用為例，采用SIEMENS S7-300系列控制系統(tǒng)，采用雙機熱備配置，主備采用完全相同的配置，即雙機架、雙電源、雙CPU、雙通訊模塊，雙機做到無擾切換；控制層通訊采用PROFIBUS-DP通訊，監(jiān)控層采用工業(yè)以太網(wǎng)通訊，控制器冗余采用西門子軟冗余方式，控制系統(tǒng)配置UPS電源的雙供電系統(tǒng)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，上位機配置兩臺研華工控機，完成系統(tǒng)的操作任務。

　　控制柜包括一個PROFIBUS-DP主站和一個ET200M從站，兩個ET200M從站遠程柜布置在遠程就地設(shè)備附近；安裝了WINCC的上位機通過以太網(wǎng)與西門子通訊卡件CP343相連，實現(xiàn)監(jiān)控層的通訊。上位機還通過WINCC的OPC接口與電廠SIS系統(tǒng)互聯(lián)。