火电厂辅助车间系统集中控制方案探讨.docx

火电厂辅助车间系统集中控制方案探讨(一)
时间:2013-06-06 11:19来源:未知作者:彭昕,周程放点击: 42 次
一、概述
    当今大型火电机组炉、机、电的运行和管理水平不断提高,分散控制系统(DCS)和可编程控制器(PLC)在火电厂自动化控制中已得到大量应用,其极高的可靠性、丰富的控制功能和对运行操作的简化为减员增效提供了诸多的方便,并取得了良好的效果,这些都极大地提高了电厂的运行、管理水平。随着电子与信息技术、控制技术的不断发展,以及电力生产竞争机制逐步形成,火电厂辅助生产系统的自动化设计正面临着如何适应技术发展潮流,改进现有管理方式,进一步降低运行费用,提高经济效益的问题。
    许多新建工程,尤其是2000年以后新建的电厂,提高全厂运行、管理水平、减员增效的思想贯穿着整个设计过程。火力发电厂热工自动化的设计重点已经不仅局限于主厂房,人们也越来越重视提高辅助车间(系统)的自动化水平,合理地按工艺系统或地理位置设计控制系统或控制点,实现全厂CRT监控,提高系统运行的安全性和经济性,极大地增强电厂的市场竞争力,这些成为了电厂自动化设计的发展方向。此外,提高辅助系统的自动化水平,在辅助车间采用DCS或PLC控制,也为实现全厂监控和管理信息系统网络化提供了条件。
二、辅助车间系统控制的现状和前景
    目前许多大型火电厂根据各自的情况,不同程度的考虑并采取了提高辅助车间控制水平的措施,如:除灰、补给水处理、凝结水精处理、废水、输煤等较复杂或操作设备较多的辅助系统均采用PLC+CRT站的监控方式。循环水泵房设备的控制由主机DCS完成;汽水分析采用计算机(数据采集系统)代替原来的常规二次仪表等等。但各控制系统的监控大多相互独立,无法充分发挥计算机控制的优势,没有充分考虑到资源的共享;控制系统设备型式多样性,生产维护不够方便。同时, 辅助车间的控制方式采用车间集中控制方式,这也存在着许多缺点:各辅助车间都设有控制室,每个车间都需要固定的数名运行值班员,不仅运行管理不能集中,而且造成暖通等附属设施设置繁多,也需要增加相应的建筑设施,从而造***力、物力资源的浪费。
    发达国家火力发电厂控制目前已基本达到全厂管控一体化的阶段,如德国尼德豪森电厂、德国黑泵电厂、日本矶子电厂等均采用机炉电及辅助系统集中监控方式,两台机组和辅助系统合用一个控制室。进入21世纪以来,随着国内电力体制改革,实行"厂网分开、竟价上网"已成为发展趋势,我国工业系统也正从盲目的大而全逐步间内部挖潜,提高经济效益的方同发展。趋势表明,我国电力企业主要会从两个方面着手,一是提高工艺设备本身的经济性及可靠性,二是实现减员增效。当前,电力系统开展了设备达标、创一流活动,设备的经济性和可靠性有明显提高,与国外电站主要的差距逐渐从设备水平上转向庞大的员工队伍,因而减员增效成为各电厂的奋斗目标。
    近年来,国内大型机组(60OMW——1O00MW)火电厂的对辅助车间的控制和管理提出了新的要求。若仍按照以前的做法,则是较为分散的控制室,这样不易于管理,控制室运行人员工作量偏少,总体人员数偏多;各个控制系统大都采用不同的硬件和软件,给备品备件管理、人员培训及维护等造成了一定的难度,客观上对电厂管理工作造成了压力。针对大型火电厂辅助车间控制点多的特点,要实现减员增效,只有采用集中控制方式,并在控制策略上精心研究,不断采用新技术, 使复杂工艺简单化,这样才能提高自动化程度,逐步减少运行人员,降低投资及运行成本。鉴于2000年示范电厂模式设计的要求以及在新版火力发电厂设计技术规程中明确提出:"火电厂相邻的辅助生产车间或性质相近的辅助工艺系统宜合并控制系统及控制点,辅助车间控制点不宜超过三个(输煤、除灰、化水),其余车间均按无人值班设计"。因此,实现全厂辅助车间集中控制,甚至全厂集中控制也是顺应时代的发展。
    从技术角度看,随着计算机控制技术、计算机网络技术、计算机软件技术和大屏幕技术的迅速发展,特别是以工业以太网为代表的网络技术已经在工业控制的应用中取得了良好的效果,为当前辅助系统采用集中控制方案创造了充分条件。随着自动化装置和控制系统的发展大趋势,近年来,热工自动化技术也得到了迅速发展,一些老厂已经着手进行水、灰、煤集中控制的改造;新建电厂从早期设计阶段就已经开始考虑辅助车间集中控制方案并逐步予以实施。为了适应时代的发展,实现辅助车间集中控制,已经成为火力发电厂辅助系统控制的方向。
三、各辅助车间系统分析
大型火电厂辅助车间的控制系统主要包括
    循环水泵房控制:循环水泵房包括循环水泵、旋转滤网和冲洗水泵等,有少量工艺设备和过程测点。其I/0点不多,控制要求高,与机组运行管理有关系。
    脱硫单元机组控制:脱硫单元