1系統(tǒng)概述

國電常州電廠一期工程建設2×630Mw超超臨界燃煤發(fā)電機組,廠內設有三座混凝土灰?guī)?分別為原灰?guī)?、粗灰?guī)?、細灰?guī)?、兩座由油庫改建的鋼板灰?guī)?成品I、Ⅱ級灰?guī)?,配套綜合利用系統(tǒng)有飛灰分選系統(tǒng)、粗灰磨細系統(tǒng)、廠內灰?guī)熘链a頭灰?guī)斓亩墯饬斔拖到y(tǒng)等。

工程將擴建一套出力為28t/h的灰渣磨制系統(tǒng),包括干渣卸料系統(tǒng)、300m3干渣給料倉、100m3粗灰給料倉、磨機及輔助系統(tǒng)、成品灰輸送系統(tǒng)以及一座500m3成品灰裝車系統(tǒng)。

2原系統(tǒng)存在的問題

2.1原系統(tǒng)簡介

原氣力除灰系統(tǒng)以及灰?guī)旆诌x磨細控制系統(tǒng)(包括碼頭二級輸灰系統(tǒng))為羅克韋爾AB/PLC,脫硫控制系統(tǒng)為上海艾默生過程控制有限公司Ovation系統(tǒng)。

2.2主要存在的問題

(1)原除灰控制系統(tǒng)為獨立系統(tǒng),其操作臺獨立于脫硫DCS系統(tǒng)之外,機組運行時,操作員要兼顧對DCS和PLC的監(jiān)視和操作,由于操作臺分開設置,運行人員無法同時監(jiān)視各系統(tǒng)參數(shù)并進行操作,使運行工作不夠便捷,增加了工作量。因此,將除灰系統(tǒng)合并到DCS,有利于集控室的美觀和運行人員的操作。

(2)原除灰控制系統(tǒng)運行年數(shù)已久,模件的電子元器件老化,經常導致自動退出切換成手動控制的情況?，F(xiàn)存主要問題是就地手動操作方式不夠便利,系統(tǒng)操控界面不夠友好,系統(tǒng)中間控制參數(shù)無法在線跟蹤等,已滿足不了系統(tǒng)運行的需要,給設備運行的穩(wěn)定性帶來隱患。系統(tǒng)的硬件設備為進口引進,因此備件的采購價格昂貴且周期較長。有必要將除灰系統(tǒng)一體化在DCS系統(tǒng)中,一方面使信號共享,另一方面控制邏輯也可以進一步優(yōu)化,更好地滿足運行控制要求。

(3)由于目前除灰控制系統(tǒng)的備品采購費用昂貴,且隨時面臨無法采購的局面,因此通過DCS改造,也能解決備品問題。

3技術改造

3.1系統(tǒng)選擇

國電常州電廠主機及脫硫DCS均為艾默生過程控制有限公司Ovation系統(tǒng)。Ovation系統(tǒng)是艾默生過程控制有限公司設計的集過程控制與企業(yè)管理信息技術為一體的集散控制系統(tǒng),該系統(tǒng)采用了目前世界領先的計算機與通信技術。其采用的通信網絡具有高速度、高可靠性和高開放性,具備多數(shù)據采集、多任務并列運行的控制能力。該系統(tǒng)利用現(xiàn)如今最新的全局型、分布式的Oracle數(shù)據庫技術,這種數(shù)據庫訪問允許把功能分配到各獨立的站點,每個獨立站點為并行運行的方式,并非集中到一個中央處理器上,而是將功能分散到多個獨立站點,可并列運行,不會受到其他事件的干擾,從而提高了系統(tǒng)性能。因此,基于優(yōu)良的系統(tǒng)性能和與主機、脫硫系統(tǒng)一致的原則,除灰系統(tǒng)選擇艾默生Ovation系統(tǒng)。

3.2網絡分配方案

本項目控制系統(tǒng)需完成原有的PLC系統(tǒng)更換(DCS改用成與脫硫系統(tǒng)一致的上海艾默生過程控制有限公司Ovation系統(tǒng))并進行增容擴展改造。系統(tǒng)改造網絡拓撲圖如圖1所示。

氣力除灰系統(tǒng)DCS控制系統(tǒng)的建立:氣力除灰系統(tǒng)DCS機柜布置在灰控樓4樓除灰工程師站里:氣力除灰遠程站布置在灰?guī)霱CC開關室內:#1機組及公用氣力除灰系統(tǒng)通過網絡柜實現(xiàn)集聯(lián)(除灰遠程柜掛靠于氣力除灰公用系統(tǒng)),通過光纖傳輸至脫硫NET#1網絡柜,#2機組氣力除灰系統(tǒng)作為遠程控制器通過光纖傳輸至脫硫NET#2網絡柜。

灰?guī)旆诌x磨細以及碼頭二級輸灰系統(tǒng)的升級改造:為保證系統(tǒng)的完整性和可靠性,進行DCS控制機柜的上電調試以及PLC機柜電纜的調試:DCS機柜布置在新建的灰?guī)霥CS電子間中:通過網絡柜實現(xiàn)集聯(lián),通過光纖傳輸至脫硫NET#2網絡柜。

新建的灰?guī)霥CS電子間單獨設立熱控DCS以及設備電源柜各一面(冗余切換),對增容部分所有熱工設備進行供電:通過光纖傳輸至脫硫NET#2網絡柜。

3.3控制策略

系統(tǒng)采用DCs程控,控制方式分為自動程控、軟手操和就地手操三種方式。在自動運行方式下,系統(tǒng)根據設定程序運行,由DCs上位機完成運行狀態(tài)顯示,實現(xiàn)聲光報警:在軟手操運行方式下,可對設備進行一對一的操作運行。

灰渣磨細系統(tǒng)的電氣控制分為兩個子系統(tǒng)進行:(1)磨機磨細系統(tǒng):(2)配套設備,包括起吊設備等。

系統(tǒng)采用就地控制與控制室集中控制相結合的方式。除配套設備中的起吊設施等只有就地手動外,其余設備的控制都進入DCs,在就地操作箱上設切換開關:在控制室內設DCs操作員站:在CRT顯示器上可完成系統(tǒng)設備的操作與設備狀態(tài)的監(jiān)控。

4結語

系統(tǒng)具有實現(xiàn)過程可視化、記錄過程實時和歷史趨勢,監(jiān)視性控制,實現(xiàn)數(shù)據采集和數(shù)據管理、報警和報警管理、網絡等功能。在上位機上設計有整個系統(tǒng)的模擬運行圖,可監(jiān)視設備的運行情況(運行、停止、故障等),監(jiān)視磨機電機電流、磨機軸瓦溫度、累計產量、輸送氣源壓力、稱重皮帶機和轉子計量稱頻率等,可在操作員站對系統(tǒng)進行自動或對設備進行一對一的啟停操作。

機組除灰采用與主機、脫硫一體化的控制系統(tǒng)后,所有除灰子系統(tǒng)的畫面均匯集到脫硫DCs系統(tǒng)畫面中,使得操作畫面簡便、統(tǒng)一,減少了操作的勞動強度,降低了發(fā)生人為誤操作的可能性,解決了因采用不同控制系統(tǒng)導致的操作分散和數(shù)據分散等問題:消除了不同系統(tǒng)之間數(shù)據共享、時鐘同步和順序事件記錄等問題:實現(xiàn)了各控制系統(tǒng)間相互協(xié)調運行的無縫連接,為運行故障分析提供了準確可靠的參考數(shù)據,便于日后的管理及維護工作。同時,在備品備件的類型和數(shù)量上均可相應減少,維護成本大大降低:人員培訓、系統(tǒng)維護更加方便:也為將來單元機組進行一體化設計改造奠定了基礎。