DCS控制系統(tǒng)(美國格萊特)
時間:2006-04-27 13:51:00來源:0
導(dǎo)語:?DCS控制系統(tǒng)的介紹
1.1主設(shè)備簡介:
1. 75T/H循環(huán)流化床鍋爐
額定蒸發(fā)量: 75T/H
額定蒸汽壓力: 3.85 MPa
額定蒸汽溫度: 450℃
額定爐膛溫度: 840℃
給水溫度: 105℃
給水壓力: 6 MPa
汽包壓力: 4.4MPa
一次風(fēng)預(yù)熱溫度: 150℃
二次風(fēng)預(yù)熱溫度: 150℃
排煙溫度: 156℃
脫硫效率: 85%
鍋爐熱效率: 89.92%
過熱蒸汽調(diào)溫方式: 二級噴水減溫
2. 2×6000KW汽輪發(fā)電機組1×3000KW汽輪發(fā)電機組
主要技術(shù)規(guī)范:
產(chǎn)品代號:
型號:
額定功率:
額定轉(zhuǎn)速: 3000r/min
額定進汽壓力及變化范圍: 3.43MPa -0.2
-0.3(絕對)
額定進汽溫度及變化范圍: 435℃ +10℃
-15℃
額定抽汽量: 75t/h
額定抽汽壓力 0.5~1.18Mpa
額定工況抽汽溫度: 435℃
額定抽汽量: 57~75t/h
額定排汽溫度: 226℃
額定排汽壓力: 0.5Mpa(絕對)
額定轉(zhuǎn)速時振動值: ≤0.03mm(全振幅)
臨界轉(zhuǎn)速時振動值: ≤0.15mm(全振幅)
3.發(fā)電機:
型號:
額定功率:
額定電壓:
額定電流:
額定轉(zhuǎn)速:
冷凝器進水溫度: 30℃
冷凝器出水溫度: 50℃
發(fā)電機出口熱風(fēng)道風(fēng)溫: 80℃
4.鍋爐間主要輔機設(shè)備:
1).一次風(fēng)機(配帶液力耦合器)
2).二次風(fēng)機(配帶液力耦合器)
3).引風(fēng)機(配帶液力耦合器)
4).爐前給煤機
5).冷渣機
6).冷渣循環(huán)泵
7).鏈斗輸送機
8).渣倉
9).疏水泵
5.汽機間主要輔機設(shè)備:
1).凝結(jié)水泵
2).膠球泵
3).交流潤滑油泵
4).高壓電動油泵
5).直流潤滑油泵
6).射水泵
7).盤車電機
8).工業(yè)水加壓泵
9).給水泵
1.2 機組基本運行方式
1) 主蒸汽系統(tǒng)采用切換母管制。
2) 除氧給水系統(tǒng)采用切換母管制,除氧器定壓運行。設(shè)有高/低壓給水母管。
3) 除氧給水系統(tǒng)設(shè)有除氧器和100%出力的給水泵。
4) 過熱蒸汽調(diào)溫方式:二級噴水減溫。
5) 冷渣系統(tǒng)采用連續(xù)排渣方式。
1.3 熱工自動化水平
1.3.1 本工程控制方式采用爐、機集中控制方式。鍋爐、汽輪機組、除氧給水系統(tǒng)設(shè)一個集中控制室。在集中控制室內(nèi)實現(xiàn)機組啟動、運行、停機和事故處理。
1.3.2機組的運行以CRT為監(jiān)視和控制中心。實現(xiàn)爐、機集中控制。在集中控制室內(nèi)可完成機組正常運行情況的監(jiān)視和調(diào)整、異常工況的報警和緊急事故處理,在少量就地運行人員的配合下,可實現(xiàn)機組的分階段、半自動啟/停。在集中控制室內(nèi)的控制盤上只布置少量重要參數(shù)的監(jiān)視儀表和報警信號光字牌以及部分操作按鈕,旨在DCS系統(tǒng)出現(xiàn)全局故障時保證系統(tǒng)安全停爐。
1.4分散控制系統(tǒng)(DCS)覆蓋范圍
分散控制系統(tǒng)的功能覆蓋范圍包括數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)(DAS)、模擬量控制系統(tǒng)(MCS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)、爐膛安全監(jiān)視系統(tǒng)(FSSS)、汽機緊急跳閘保護系統(tǒng)(ETS)。同時具有與其它供貨商供應(yīng)的控制系統(tǒng)和設(shè)備進行通訊的功能,并負責相關(guān)的接口工作,以便能通過同一總線傳遞必要的信息和數(shù)據(jù),接受控制系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度和指揮,形成完整的控制系統(tǒng)。
1.5分散控制系統(tǒng)( DCS)組態(tài)原則
a、DCS系統(tǒng)按分層分散及雙機冗余的原則組態(tài),保證最高的可靠性和可用性。
b、鍋爐、汽機的控制在不同的控制站中實現(xiàn),以降低由于某個控制站故障而引起的不良影響,同時便于機組設(shè)備檢修。
c、功能強大的系統(tǒng)軟、硬件自檢能力。操作人員一目了然地查看系統(tǒng)狀況。
2. 數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)( DAS)
2.1 總則
2.1.1數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)( DAS)連續(xù)采集和處理所有與機組有關(guān)的重要測點信號及設(shè)備狀態(tài)信號,以便及時向操作人員提供有關(guān)的運行信息,實現(xiàn)機組安全經(jīng)濟運行。當機組發(fā)生任何異常工況時,及時發(fā)出報警,提高機組的可利用率。
由于系統(tǒng)采用了WINDOWS NT作為唯一的操作平臺,所以具有強大的圖形功能和廣泛的開放性,同時易于掌握。漢化問題比較徹底,可以支持漢字顯示,漢字數(shù)據(jù)庫,漢字打印。
2.1.2 DAS至少有下列功能:
顯示:包括操作顯示、成組顯示、棒狀圖顯示、趨勢顯示、報警、模擬圖顯示等。
制表記錄:包括定期記錄、事故追憶記錄、跳閘一覽記錄、操作一覽記錄等。
歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索( HSR)。
事件順序記錄(SOE)。
2.2 顯示
2.2.1總則
2.2.1.1每個CRT能綜合顯示字符和圖像信息,機組運行人員通過CRT實現(xiàn)對機組運行過程的操作和監(jiān)視,CRT可以顯示漢字。
2.2.1.2每幅畫面能以文字和圖形方式顯示過程變量的實時數(shù)據(jù)和運行設(shè)備的狀態(tài),這些數(shù)據(jù)和狀態(tài)每秒更新一次。顯示的顏色或圖形隨過程狀態(tài)而變化。棒狀圖和趨勢圖能顯示在任意一個畫面的任何一個部位上。
2.2.1.3可顯示DCS系統(tǒng)內(nèi)所有的過程點,包括模擬量輸入、模擬量輸出、數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出、中間變量和計算值。對顯示的每一個過程點,顯示其標志號(通常為 TAG號)、中文說明、數(shù)值、性質(zhì)、工程單位,高低限值等。
2.2.1.4提供對機組運行工況的畫面開窗顯示、滾動畫面顯示和圖像縮放顯示,以便操作人員能全面監(jiān)視,快速識別和正確進行操作。
2.2.1.5 提供機組和設(shè)備運行時的操作指導(dǎo),并由CRT的圖像和文字顯示出來。操作指導(dǎo)劃分為三個部分,即為啟動方式、正常方式和跳閘方式。
2.2.1.6根據(jù)用戶提供的P&ID和本規(guī)范書要求,提供至少100幅用戶畫面(通常指機組模擬圖)。用戶畫面數(shù)量,可在工程設(shè)計階段按實際要求進行增加,而不額外增加費用支出。
運行人員可通過鍵盤,對畫面中的任何被控裝置進行手動控制。畫面上的設(shè)備正處于自動程控狀態(tài)時,模擬圖上反映出運行設(shè)備的最新狀態(tài)及自動程序目前進行至哪一步。若自動程序失敗,則有報警并顯示故障出現(xiàn)在程序的哪一步。
2.2.1.7可在工程師站,使用該站的畫面生成程序,自己制作和修改用戶畫面。賣方提供符合ISA過程和儀表符號標準的圖素。當用戶需使用的圖素,未包括在ISA標準符號中時,用戶可使用圖素組態(tài)器,建立用戶自定義的新圖素,用戶自定義的新圖素能被存儲和檢索。
2.2.1.8 SUPVIEW具有強大的畫面顯示能力,每幅畫面能容納不少于1000個圖素,以及不少于1000個過程測點。從畫面的實用性角度考慮,每幅畫面安排的實時更新過程測點的推薦數(shù)量為255個。
2.2.2操作顯示
采用多層顯示結(jié)構(gòu),顯示的層數(shù)根據(jù)工藝過程和運行要求來確定,這種多層顯示可使運行人員方便地翻頁,以獲得操作所必需的細節(jié)和對特定的工況進行分析。
多層顯示包括廠區(qū)級顯示(或稱概貌顯示)、功能組顯示和細節(jié)顯示。
2.2.2.1 廠區(qū)級顯示(或稱概貌顯示)
廠區(qū)級顯示提供整個機組運行狀態(tài)的總貌,顯示出主設(shè)備的狀態(tài)、參數(shù)和包括在廠區(qū)顯示中的與每一個控制回路有關(guān)的過程變量與設(shè)定值之間的偏差。允許一次擊鍵即能調(diào)出用于監(jiān)視或控制的其它顯示畫面。若任何一個控制回路出現(xiàn)報警,用改變顯示的顏色來提示。
每一幅廠區(qū)級顯示畫面可容納100個以上的過程變量,并且能提供50幅以上的廠區(qū)級顯示畫面。
2.2.2.2功能組顯示
功能組顯示可觀察某一指定功能組的所有相關(guān)信息,可采用棒狀圖形式,或采用模擬M/A站面板的畫面,面板上有帶工程單位的所有相關(guān)參數(shù),并用數(shù)字顯示出來。
功能組顯示能將數(shù)以百計的常規(guī)儀表壓縮為一幅幅畫面。功能組顯示包含過程輸入變量、報警條件、輸出值、設(shè)定值、回路標號、縮寫的文字標題、控制方式、報警值等。
每幅功能組顯示畫面能顯示12個控制站或功能塊,并且提供200幅以上的功能組顯示畫面。
賣方組態(tài)的功能組顯示畫面包括所有調(diào)節(jié)控制回路和程序控制回路。
2.2.2.3細節(jié)顯示
細節(jié)顯示可觀察以某一回路為基礎(chǔ)的所有信息,細節(jié)顯示畫面所包含的每一個回路有關(guān)信息,足夠詳細,以便運行人員能據(jù)以進行正確的操作。對于調(diào)節(jié)回路,至少顯示出設(shè)定值、過程變量、輸出值、運行方式、高、低限值、報警狀態(tài)、工程單位、回路組態(tài)數(shù)據(jù)等調(diào)節(jié)參數(shù)。對于斷續(xù)控制的回路,則顯示出回路組態(tài)數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)。
細節(jié)顯示是以彈出窗口的方式顯示,它不但可以從功能組畫面調(diào)用,也可以從流程圖畫面、報警畫面、趨勢畫面等任何一種畫面上調(diào)用。
操作員不需要記憶TAG名,只需要用球標點擊該參數(shù),就可自動獲得它的TAG名,然后再彈出細節(jié)畫面。
2.2.3標準畫面顯示
提供報警顯示、趨勢顯示、成組顯示、棒狀顯示等標準畫面顯示,并預(yù)先做好或按本工程的具體要求定制。
2.2.3.1成組顯示
在技術(shù)上相關(guān)聯(lián)的模擬量和數(shù)字量信號,組合成成組顯示畫面,并保存在存儲器內(nèi),便于運行人員調(diào)用。
成組顯示能便于運行人員按需要進行組合,并且根據(jù)需要存入存儲器或從存儲器中刪除。
成組顯示有色彩增亮顯示和棒狀圖形顯示。
一幅成組顯示畫面可包含20個以上的測點。并且至少提供40幅成組顯示畫面。
任何一點在越過報警限值時,均變?yōu)榧t色并閃光。
2.2.3.2棒狀圖顯示
運行人員可以調(diào)閱動態(tài),棒狀圖畫面即以動態(tài)棒狀圖的外形尺寸反映各種過程變量的變化。
棒狀圖可在任何一幅畫面中進行組態(tài)和顯示,每一棒狀圖的標尺可設(shè)置成任何比例。
在一幅完全為棒狀圖的畫面上,至少顯示10根棒狀圖。
進入DCS系統(tǒng)的任何一點模擬量信號,均設(shè)置成為棒狀圖形式,并顯示出來。
若某一棒狀圖,其數(shù)值越過報警限值時,越限部份用紅色顯示出來。
2.2.3.3 趨勢顯示
系統(tǒng)能提供8000點歷史數(shù)據(jù)的趨勢和實時數(shù)據(jù)的趨勢顯示。趨勢顯示可用整幅畫面顯示,也可在任何其他畫面的某一部位,用任意尺寸顯示。所有模擬量信號及計算值均可設(shè)置為趨勢顯示。
同一幅CRT顯示畫面上,在同一時間軸上,采用不同的顯示顏色,能同時顯示8個模擬量數(shù)值的趨勢。
在一幅趨勢顯示畫面中,運行人員可重新設(shè)置趨勢變量、趨勢顯示數(shù)目、時間標度、時間基準及趨勢顯示的顏色。
能提供600根實時數(shù)據(jù)趨勢曲線顯示,每個實時趨勢值的時間分辯率為1秒(存儲速率)。能提供600根歷史趨勢曲線顯示,每個歷史趨勢值的時間標度可由運行人員按0.5分鐘、1分鐘、2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘、30分鐘和60分鐘進行選擇。
趨勢顯示畫面還同時用數(shù)字顯示出變量的數(shù)值。
趨勢顯示可存貯在內(nèi)部存貯器中,便于運行人員調(diào)用,運行人員亦可按要求組態(tài)趨勢并保存在外部存儲器中,以便以后調(diào)用。
2.2.3.4報警顯示
系統(tǒng)能通過接點狀態(tài)的變化,或者參照預(yù)先存儲的參考值,對模擬量輸入、計算點平均值、變化速率、其他變換值進行掃描比較,分辯出狀態(tài)的異常、正?;驙顟B(tài)的變化。若確認某一點越過預(yù)先設(shè)置的限值,CRT屏幕顯示報警畫面,并發(fā)出聲響信號。
報警顯示按時間順序排列,最新發(fā)生的報警優(yōu)先顯示在報警畫面的頂部,每一個報警點可有6個不同的優(yōu)先級,并用6種不同的顏色顯示該點Tag加以區(qū)分。
報警可一次擊鍵進行確認。在某一站上對某一點發(fā)生的報警進行確認后,則所有其它站上該點發(fā)出的報警也同時被確認。某一點發(fā)出的報警確認后,該報警點顯示的背景顏色有變化并消去音響信號。
采用閃光、顏色變化等手段,區(qū)分出未經(jīng)確認的報警和已經(jīng)確認的報警。
當某一未經(jīng)確認的報警變量恢復(fù)至正常時,在報警清單中清除該報警變量,由仍處于報警狀態(tài)的其它報警點自行添補其位置空缺。
所有出現(xiàn)的報警恢復(fù),均由報警打印機打印出來。
若某一已經(jīng)確認的報警再一次發(fā)出報警時,作為最新報警再一次顯示在報警畫面的頂部,這一報警點的標簽號顏色的改變能表示出該報警點重復(fù)報警的次數(shù)。
所有帶報警限值的模擬量輸入信號和計算變量,均分別設(shè)置“報警死區(qū)”,以減少參數(shù)在接近報警值時產(chǎn)生的頻繁報警。
在設(shè)備停運及設(shè)備啟動時,有模擬量和數(shù)字量信號的“報警閉鎖”功能,以減少不必要的報警。在操作員站上能實施這一功能。啟動結(jié)束后,“報警閉鎖”功能自動解除?!皥缶]鎖”不影響對該變量的掃描采集。
對所有輸入信號和計算變量均提供可變的報警限值。這些報警限值可以是過程參數(shù)(如負荷、流量、溫度)的一個函數(shù)。
報警信息中表明與該報警相對應(yīng)的顯示畫面的檢索名稱。
在操作員站,通過一次擊鍵能調(diào)用多頁的報警一覽。報警一覽的信息以表格形式顯示,并包括如下內(nèi)容:點的標志號、點的描述、帶工程單位的當前值、帶工程單位的報警限值、報警狀態(tài)(高或低)及報警發(fā)生的時間。每一頁報警一覽有20個報警點,報警一覽至少有1000個報警點(包括系統(tǒng)診斷報警點)。
2.2.4 其它顯示
2.2.4.1操作指導(dǎo)畫面顯示
在不同的啟停工況下,設(shè)備狀態(tài)、啟動許可條件檢查及步序指令在CRT屏幕上顯示,以指導(dǎo)運行人員操作。在系統(tǒng)事故或設(shè)備故障時,自動顯示必要的操作步驟以指導(dǎo)運行人員緩和不正常工況,這些運行人員操作指導(dǎo)是完善明確的、便于操作,并且是為提高電廠可利用率而設(shè)計的。
2.2.4.2系統(tǒng)狀態(tài)顯示
系統(tǒng)狀態(tài)顯示表示出與數(shù)據(jù)高速公路相連接的各個站(或稱DPU)的狀態(tài)。各個站內(nèi)所有I/O模件的運行狀態(tài)均包括在系統(tǒng)狀態(tài)顯示中,任何一個站或模件發(fā)生故障,相應(yīng)的狀態(tài)顯示畫面改變顏色和亮度以引起運行人員的注意。
2.3 記錄
所有記錄使用可編輯的標題,而不是預(yù)先打印的形式。賣方可按用戶指定的格式,確定所有記錄的標題。
記錄功能可由程序指令或運行人員指令控制,數(shù)據(jù)庫中所具有的所有過程點均可以記錄。
2.3.1 定期記錄
定期記錄包括交換班記錄、日報和月報。對交接班記錄和日報,系統(tǒng)在每一小時的時間間隔內(nèi),提供300個預(yù)選變量的記錄,并保存7天。而對月報,則在每一天的時間間隔內(nèi),提供300個預(yù)選的記錄。在每一個交接班后,或每一天結(jié)束時,或每一個月結(jié)束時,自動進行記錄打印。
2.3.2運行人員操作記錄
系統(tǒng)記錄運行人員在集控室進行的所有操作項目及每次操作的精確時間。通過對運行人員操作行為的準確記錄,可便于分析運行人員的操作意圖,分析機組事故的原因。
2.3.3事件順序記錄(SOE)
系統(tǒng)提供64點高速順序記錄裝置,其時間分辯率不大于1毫秒。
所有SOE記錄按動作時間的順序排列,并按小時、分、秒和毫秒打印出來。
事件順序記錄完成后,自動打印出來,并自動將數(shù)據(jù)存儲在存儲器中,以便以后接操作員的指令打印出來。
2.3.4 跳閘記錄
提供跳閘后的分析記錄。一旦檢測到機組某一主設(shè)備跳閘,程序立即打印出表征機組主設(shè)備的 128個變量的完整記錄,記錄按跳閘前10分鐘和跳閘后5分鐘進行記錄,跳閘記錄分為一般和快速記錄兩種,快速記錄周期為1秒,記錄運行參數(shù)20個、一般跳閘記錄周期可按3~5秒。跳閘記錄自動打印或按運行人員指令打印。
2.3.5 操作員記錄
操作員記錄可按要求進行??深A(yù)先選擇記錄打印的時間間隔或立即由打印機打印出來。操作員記錄可由20個組構(gòu)成,每組16個參數(shù)。所有具有地址的點均可設(shè)置到操作員記錄中。
2.3.6 設(shè)備運行記錄
在每天結(jié)束時,打印出泵、風(fēng)機等主設(shè)備的累計運行小時數(shù)。
2.4 歷史數(shù)據(jù)的存儲和檢索( HSR)
設(shè)置HSR的目的是為了保存長期的詳細的運行資料。提供的HSR系統(tǒng)為CD—RW光盤刻錄機,每張光盤容量為650M,能保證600個輸入點,采樣速率為1秒,存儲30天運行產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù),以隨時記錄重要的狀態(tài)改變和參數(shù)改變。HSR的檢
索可按指令進行打印或在CRT上顯示出來。
2.5 性能計算
2.5.1 在工程師站上在線運行性能計算,用以計算發(fā)電機組及其輔機的各種效率及性能參數(shù),這些計算值及各種中間計算值均可在CRT上顯示和打印,大部分的計算采用輸入數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值。性能計算包含下列內(nèi)容:
a. 由鍋爐熱效率、汽輪發(fā)電機循環(huán)綜合熱耗率及廠用電消耗計算得出的機組凈熱耗率。
b. 用輸入——輸出方法,計算汽輪發(fā)電機整個循環(huán)性能,所獲得的數(shù)據(jù)與主蒸汽溫度、壓力及排汽壓力等偏差進行校正。
c. 用焓降的方法計算汽輪機效率,同時分別計算高壓缸、中壓缸和低壓缸的效率。
d. 用輸入——輸出和熱量損失的辦法,計算鍋爐效率。并分別列出可控熱量損失和非可控熱量損失。
e. 用端差及逼近法,計算給水加熱器效率。
f. 用“熱交換協(xié)會標準(HEIS)”提供的凝汽器清潔系數(shù),計算凝汽器效率。
g. 用能量平衡原理,計算空氣預(yù)熱器效率。
h. 鍋爐給水泵效率。
i. 過熱器和再熱器效率。
j. 用蒸汽溫度、進汽壓力、凝汽器壓力、給水溫度、過剩空氣等的偏差,計算熱效率與額定熱效率的偏差,以及熱力系統(tǒng)運行方式的改變(如高加、低加的投、停)對機組熱效率引起的偏差,并計算偏差所引起的費用。
以上這些性能計算在25%以上負荷時進行,每3分鐘計算一次,計算精度小于0.1%。
2.5.2 所有的計算均有數(shù)據(jù)的質(zhì)量檢查,若計算所用的任何一點輸入數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問題,告知運行人員并中斷計算。此時可由運行人員手動設(shè)置或采用預(yù)先存儲的某一常數(shù)來替代這一故障數(shù)據(jù),繼續(xù)進行計算。如采用替代數(shù)據(jù)時,打印出的計算結(jié)果上有注明。
2.5.3 性能計算能判別機組運行狀況是否穩(wěn)定的功能,使性能計算對運行有指導(dǎo)意義。在變負荷運行期間,性能計算根據(jù)穩(wěn)定工況的計算值,標上不穩(wěn)定運行狀態(tài)。
2.5.4 提供性能計算的期望值與實際計算相比較,比較得出的偏差以百分數(shù)顯示在CRT上。運行人員可對顯示結(jié)果進行分析,以使機組每天都能運行在最佳狀態(tài)。
2.5.5 除在線自動進行性能計算外,還提供一種交互式的性能計算手段,以確定測量誤差對性能計算結(jié)果的影響。同時,還具有對不正確的測量結(jié)果進行定量分析和指明改進測量儀表的功能,從而大大提高性能計算的精確度。
2.5.6 上述性能計算向買方將提交文字說明和計算實例,以表達性能計算的精確度和可靠性。
2.5.7 所提供的性能計算軟件包已在各個時期的MAX1000和SUPMAX系統(tǒng)上運行多年,有二十多套機組的運行實例;可以根據(jù)買方提供的方法及標準完成性能計算。
3. 模擬量控制系統(tǒng)(MCS)
模擬量控制主要是指熱力過程參數(shù)的自動調(diào)節(jié),根據(jù)過程要求保持這些參數(shù)為規(guī)定值。
3.1 控制范圍
閉環(huán)控制回路主要包括(但不限于此):
3.1.1鍋爐部分
汽包水位調(diào)節(jié)
主蒸汽母管壓力調(diào)節(jié)
鍋爐主蒸汽母管溫度調(diào)節(jié)
一級噴水調(diào)節(jié)
二級噴水調(diào)節(jié)
二次風(fēng)調(diào)節(jié)
一次風(fēng)調(diào)節(jié)
爐膛壓力調(diào)節(jié)
燃料調(diào)節(jié)回路
床溫調(diào)節(jié)
床壓調(diào)節(jié)
3.1.2 公用系統(tǒng)部分
除氧器壓力調(diào)節(jié)
除氧器水位調(diào)節(jié)
3.2 基本要求
3.2.1控制系統(tǒng)包括由微處理器構(gòu)成的各個子系統(tǒng),這些子系統(tǒng)實現(xiàn)下文規(guī)定的對機組及輔助系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制。
3.2.2協(xié)調(diào)兩臺鍋爐的負荷分配,使主蒸汽母管壓力維持在允許的范圍內(nèi),確保汽機快速和穩(wěn)定地滿足負荷的變化,并保持穩(wěn)定和經(jīng)濟運行。
3.2.3控制系統(tǒng)滿足機組安全啟、停及定壓運行的要求。
3.2.4控制系統(tǒng)劃分為若干子系統(tǒng),子系統(tǒng)設(shè)計遵守“獨立完整”的原則,以保持通訊數(shù)據(jù)高速公路上信息交換量最少。
3.2.5冗余組態(tài)的控制系統(tǒng),在控制系統(tǒng)局部故障時,不引起機組的危急狀態(tài),并將這一影響降到最小。
3.2.6控制的基本原則是直接并快速地響應(yīng)代表負荷或能量指令的前饋信號,并通過閉環(huán)反饋控制和其它先進控制策略,對該信號進行靜態(tài)精度和動態(tài)補償?shù)恼{(diào)整。
3.2.7控制系統(tǒng)具有一切必要的手段,自動補償及修正機組自身的瞬態(tài)響應(yīng)及其它必需的調(diào)整和修正。
3.2.8在自動控制范圍(鍋爐的穩(wěn)燃負荷范圍)內(nèi),控制系統(tǒng)能處于自動方式而不需人工干預(yù)。
3.2.9控制系統(tǒng)能調(diào)節(jié)控制裝置以達到以下規(guī)定的性能保證指標,控制設(shè)備實現(xiàn)性能要求的能力,不受到控制系統(tǒng)的限制。
3.2.10如系統(tǒng)某一部分必須具備的條件不滿足時,聯(lián)鎖邏輯阻止給該部分投“自動”方式,同時,在條件不具備或系統(tǒng)故障時,系統(tǒng)受影響部分不再繼續(xù)自動運行。
3.2.11控制系統(tǒng)任何部分運行方式的切換,不論是人為的還是由聯(lián)鎖系統(tǒng)自動的,均平滑進行,不引起過程變量的擾動,并且不需要運行人員的修正。
3.2.12對某些重要的關(guān)鍵參數(shù),采用三重冗余變送器測量。對三重冗余的測量值,系統(tǒng)自動選擇中值作為被控變量,而其余變送器測得的數(shù)值,若與中值信號的偏差超過預(yù)先整定的范圍時,進行報警。如其余二個信號與中值信號的偏差均超限報警時,則控制系統(tǒng)受影響部分切換至手動。
3.2.13工程師可在工程師站的鍵盤上將三選中的邏輯切換至手動,而任選三個變送器中的某一個信號供自動用。
3.2.14對某些僅次于關(guān)鍵參數(shù)的重要參數(shù),采用雙重冗余變送器測量,若這二個信號的偏差超出一定的范圍,則有報警,并將受影響的控制系統(tǒng)切換至手動。工程師可在工程師站的鍵盤上任選二個變送器中的一個信號用于投自動控制。
3.2.15在使用不冗余變送器測量信號時,如信號喪失或信號越限,均有報警,同時系統(tǒng)受影響部分切換至手動。
3.2.16控制系統(tǒng)的輸出信號為4~20mA連續(xù)信號,并有上下限定,以保證控制系統(tǒng)故障時機組設(shè)備安全。
3.2.17控制系統(tǒng)所需的所有校正作用,不會因為使驅(qū)動裝置達到其工作范圍的控制信號需進行調(diào)整而有所延滯。
3.2.18控制系統(tǒng)的手操是指CRT鍵盤的軟手操,系統(tǒng)的“自動”和“手動”之間的切換,是雙向無擾的。
3.2.19控制系統(tǒng)監(jiān)視設(shè)定值與被控變量之間的偏差,當偏差超過預(yù)定范圍時,系統(tǒng)將其切換至手動并報警。
3.2.20手動切換一個或一個以上的驅(qū)動裝置投入自動時,不產(chǎn)生過程擾動,而保持合適的關(guān)系,使處于自動狀態(tài)的驅(qū)動裝置等量并反向作用。
3.2.21對多控制驅(qū)動裝置的運行提供偏置調(diào)整,偏置能隨意調(diào)整,新建立的關(guān)系不產(chǎn)生過程擾動。
3.2.22在自動狀態(tài),設(shè)置一個控制驅(qū)動裝置為自動或遙控,不需進行手動平衡或?qū)ζ淦眠M行調(diào)整,并且,不論此時偏置設(shè)置的位置或過程偏差的幅度如何,不引起任何控制驅(qū)動裝置的比例階躍。
3.2.23 控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度不限制機械過程的響應(yīng)。
3.2.24 本公司將在下面的3.3節(jié)中采用SUPMAX800在控制上完成上述模擬量控制(MCS)。
3.3 模擬量控制系統(tǒng)的控制方案介紹
3.3.1 具體功能
模擬量控制系統(tǒng)(MCS)的基本控制策略采用DEB/400直接能量平衡策略。DEB/400是美國MCS公司的專利技術(shù),它是專為電站單元機組協(xié)調(diào)控制而設(shè)計的一種先進的控制方案。
直接能量平衡原理,是將鍋爐和汽機作為一個整體來控制的,它以鍋爐跟隨為基礎(chǔ)。將汽機的能量需求作為鍋爐指令,在鍋爐燃料調(diào)節(jié)器入口直接同代表鍋爐輸入的熱量信號比較,使機爐之間的能量供求關(guān)系得到快速平衡。故系統(tǒng)的負荷響應(yīng)速度快。
由于DEB引入熱量信號作為鍋爐燃料控制的反饋,因熱量信號反映的是鍋爐總?cè)剂纤尫懦龅臒崃?,所以燃料品種的變化對控制沒有影響,故系統(tǒng)對燃料品種的適應(yīng)性強。
DEB利用汽機和鍋爐固有的物理特性,實現(xiàn)了機、爐并列系統(tǒng)交叉作用的解耦,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,結(jié)構(gòu)簡單,調(diào)試整定容易,維護方便,協(xié)調(diào)控制的投入率高。
3.3.1.1 鍋爐——汽機協(xié)調(diào)控制
鍋爐、汽機協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)(CCS)的任務(wù)是協(xié)調(diào)鍋爐和汽輪機兩個不同的工藝系統(tǒng)共同來滿足電力負荷需求。采用DEB/400的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在設(shè)計上將鍋爐和汽輪機作為一個整體來考慮,使機組在屆時能力下,能最大限度地滿足電網(wǎng)要求的發(fā)電數(shù)量(功率)和質(zhì)量(頻率)??焖佟蚀_和穩(wěn)定地響應(yīng)自動發(fā)電控制(AGC)或電廠運行員的負荷指令,實施有效的生產(chǎn)。
鍋爐——汽機協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)由三部分組成,即機組主控(機組負荷指令)、汽機主控和鍋爐主控。這三個部分根據(jù)電網(wǎng)要求和機組實際狀況,以高度適應(yīng)的方式,向汽機和鍋爐發(fā)出指令來協(xié)調(diào)機組的運行,確保發(fā)電機組安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟地運行。
3.3.1.1.1 CCS設(shè)計有滑壓運行方式,以滿足下列三種升負荷要求。
a. 閥門開度固定/滑壓運行
汽機閥門保持在某一固定位置, 蒸汽壓力隨負荷的增加而上升,至85%負荷時,壓力達到額定值,此時系統(tǒng)進入定壓運行方式,再增負荷需要開大汽機閥門。
b. 閥門開度固定,并有±10%的調(diào)節(jié)
在壓力上升,負荷升到85%的過程中,為使機組響應(yīng)負荷波動并改善頻率的穩(wěn)定性,允許汽機閥門在±10%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
c. 程序處理
在低負荷工況時(不超過25%負荷),調(diào)節(jié)汽機閥門以滿足負荷要求,此時汽壓保持在較低的定值上,一旦負荷需求增加,即進入滑壓運行方式。壓力增高,負荷增加,汽機閥門除了±10%調(diào)節(jié)量以響應(yīng)負荷波動并改善頻率穩(wěn)定性外,基本保持固定。當負荷達到85%時,機組運行切換至定壓運行方式。系統(tǒng)設(shè)計提供了運行人員選擇所需運行方式的手段。
3.3.1.1.2 CCS協(xié)調(diào)主控設(shè)計有下列四種方式,具體功能如下:
a. 協(xié)調(diào)控制方式(DEB方式)
鍋爐主控制器與汽機主控制器均自動。汽機調(diào)功率,自動響應(yīng)機組負荷指令;汽機的能量指令以前饋方式和鍋爐的輸入直接平衡,鍋爐快速響應(yīng)汽機的能量需求。這是協(xié)調(diào)控制的最高方式。
b. 鍋爐跟隨方式
鍋爐主控制器自動,汽機主控制器手動。汽機響應(yīng)運行人員手動功率指令的變化;汽機的能量指令以前饋方式和鍋爐的輸入直接平衡,鍋爐快速響應(yīng)汽機的能量需求。
c. 汽機跟隨方式
(1). 鍋爐主控制器手動,汽機主控制器自動。鍋爐響應(yīng)運行人員手動功率指令的變化;汽機調(diào)汽壓,快速響應(yīng)由鍋爐引起的汽壓變化,使機組功率和鍋爐出力相匹配。
(2). 在DEB方式下,當鍋爐側(cè)發(fā)生迫升/迫降時,系統(tǒng)自動地將協(xié)調(diào)方式從DEB方式轉(zhuǎn)為汽機跟隨方式,此時汽機側(cè)響應(yīng)由鍋爐引起的汽壓變化,將機組出力自動調(diào)整到適合鍋爐實際能力的水平。當鍋爐側(cè)發(fā)生迫升/迫降結(jié)束,系統(tǒng)自動恢復(fù)到DEB方式,故汽機跟隨方式又是DEB的暫態(tài)方式。
d. 手動方式
鍋爐主控制器與汽機主控制器均手動。鍋爐和汽機分別響應(yīng)運行人員手動指令的變化。
在操作員站設(shè)計有機組主控操作面板,運行人員在CRT所顯示的機組主控操作面板上可完成選擇所需的運行方式,并獲取機-爐協(xié)調(diào)運行的所有信息。當系統(tǒng)不能實現(xiàn)運行人員所選擇的運行方式時,機組主控操作面板上會顯示所欠缺的條件,并以警示色提請運行人員注意。
選擇自動控制方式的任一種,均要求汽機調(diào)速器,燃燒、給水子系統(tǒng)處于自動運行狀態(tài),任何有關(guān)的子系統(tǒng)若不能投自動控制時,協(xié)調(diào)控制將轉(zhuǎn)換到最大程度的自動方式,并與可投自動的子系統(tǒng)相適應(yīng)。
3.3.1.2 機組負荷指令
機組負荷指令處理回路負責實時地向機爐下達功率指令,最大限度地滿足電網(wǎng)對機組的負荷要求;當機組運行異常時,及時地對機組目標指令實施限制,避免異常工況進一步擴大,在保證安全的前提下以機組屆時能力繼續(xù)承擔發(fā)電負荷。
機組指令處理回路的具體任務(wù)是:
(1). 根據(jù)機組運行的狀態(tài)及電網(wǎng)負荷控制的要求,選擇適合機組當時條件的負荷控制指令方式。
(2). 對目標指令進行處理,使之與機/爐的動態(tài)特性及負荷變化能力相適應(yīng),生成實際功率指令。
運行人員能通過CRT鍵盤或球標,在機組主控操作面板畫面上實現(xiàn)下列功能:
a. AGC方式的選擇與指示
b. 機組負荷指令的手動調(diào)整
c. 負荷高、低限值的調(diào)整
d. 負荷變化率的設(shè)定
e. 負荷變化方向的指示(增或減)
f. 負荷高、低限值的指示
g. 主汽壓力偏差指示
h. 主汽壓力設(shè)定值的設(shè)定和指示
i. 負荷指令與總發(fā)電功率的指示
j. 協(xié)調(diào)運行方式的選擇和指示
k. 滑壓和定壓運行方式的選擇指示
l. 負荷閉鎖增(INCREASE BLOCK)/ 閉鎖減(DECREASE BLOCK)、
負荷迫升(RUN UP)/ 迫降(RUN DOWN)、
快速減負荷(RUN BACK)的狀態(tài)指示
m. 與協(xié)調(diào)控制有關(guān)的子系統(tǒng)和輔機的運行狀態(tài)指示
3.3.1.2.1 協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)平穩(wěn)地實現(xiàn)下列功能:
a. 頻率協(xié)調(diào):汽機轉(zhuǎn)速控制用于維持系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定。機組負荷指令則自動跟蹤實際測得的發(fā)電機負荷,以避免產(chǎn)生擾動。
b. 方向閉鎖:由固有的設(shè)備能力決定機組初始的負荷變化最高幅度(即負荷上限)和最大允許變化率,這是機組的正常能力范圍。當連續(xù)運行的機組某些設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)生異常,出力或穩(wěn)定出了問題,機組就不可能達到初始的負荷變化幅度,此時設(shè)備及過程限制邏輯計算出機組的實時負荷能力,通過指令閉鎖邏輯回路對目標指令進行實時的方向閉鎖,將指令限制在機組能力允許的范圍內(nèi),同時根據(jù)不同情況修正指令的變化率限制值。
c. 迫升/迫降:當鍋爐控制子回路出現(xiàn)問題,子回路調(diào)整跟不上機組負荷變化時,為避免異常工況擴大,將迫使鍋爐指令強制增或減至和當時鍋爐控制能力相適應(yīng)的水平。此時機組指令處理回路將使指令跟蹤實發(fā)功率,使得強制增/減負荷過程結(jié)束后不發(fā)生指令擾動。
d. 快速減負荷: 當鍋爐給水泵、送風(fēng)機、引風(fēng)機等重要輔機故障跳閘時,系統(tǒng)RUMBACK功能自動啟動。每種原因的RUNBACK可設(shè)置單獨的最大允許負荷或減負荷速率,以適應(yīng)各種設(shè)備的動態(tài)特性,運行人員能通過CRT得到RUNBACK工況時的相關(guān)信息。當發(fā)生RUNBACK時,控制系統(tǒng)自動地將協(xié)調(diào)方式轉(zhuǎn)換到汽機跟隨方式運行,并保持此運行方式,直到運行人員選定新的運行方式。
3.3.1.2.2 機組指令回路設(shè)計有與AGC的接口,以便AGC系統(tǒng)遙控機組負荷。
機組指令回路與AGC交換的信號包含:
a. 模擬量輸入:
·目標負荷給定
b. 模擬量輸出:
·機組最大負荷
·機組最小負荷
·負荷持續(xù)變化率
c. 開關(guān)量輸入:
·AGC插入請求
d. 開關(guān)量輸出:
·機組在協(xié)調(diào)方式下
·已插入AGC方式
3.3.2模擬量控制系統(tǒng)針對品質(zhì)指標的控制方案
由 SUPMAX800組成的75T/H循環(huán)流化床機組的自動控制系統(tǒng)可以覆蓋工廠所有的控制功能。包括模擬量控制系統(tǒng)(MCS)、爐膛安全監(jiān)視系統(tǒng)(FSSS)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)及汽機緊急跳閘系統(tǒng)(ETS)。
下面介紹模擬量控制系統(tǒng)(MCS)。
由SUPMAX800組成的75T/H循環(huán)流化床機組的MCS系統(tǒng)通常包含以下子系統(tǒng):
燃料調(diào)節(jié)
一次風(fēng)調(diào)節(jié)
二次風(fēng)調(diào)節(jié)
汽包水位調(diào)節(jié)
一級噴水調(diào)節(jié)
二級噴水調(diào)節(jié)
床溫調(diào)節(jié)
除氧器壓力調(diào)節(jié)
除氧器水位調(diào)節(jié)
爐膛壓力調(diào)節(jié)
料層厚度(床壓)調(diào)節(jié)
主蒸汽壓力調(diào)節(jié)
鍋爐主蒸汽母管調(diào)節(jié)
3.3.2.1燃料調(diào)節(jié)
在由DEB-400為基礎(chǔ)構(gòu)成的燃料控制系統(tǒng)中,不同與其它控制策略之處在于:根據(jù)熱負荷計算出來的鍋爐指令在燃料調(diào)節(jié)器的入口直接同鍋爐的熱量指令信號比較,使熱負荷與鍋爐之間的能量供求關(guān)系得到快速平衡。熱量信號反應(yīng)鍋爐內(nèi)總?cè)剂纤尫艌F熱量,放在校系統(tǒng)中無需精確計量燃料量,換句話說該系統(tǒng)對燃料的適應(yīng)性很強。
本設(shè)計的燃料控制系統(tǒng),同時考慮了煤和油的控制。在鍋爐的冷態(tài)啟動過程中,先燒油按一定的等變率對爐膛進行升溫暖爐,鍋爐點火必須緩慢進行,并把爐膛溫度提高到可以燃燒主燃料的程度,這時就可以準備投運第一臺給煤機了,破碎地煤粒進入爐膛焚燒,床溫繼續(xù)升高,如果煤量合適,床溫超過某限定值,就可以停止投油。在鍋爐啟動的初始階段必須加強對床溫和煙氣含氧量的監(jiān)視。
由于系統(tǒng)中的給煤機不只一臺,控制過程中就要考慮負荷分配的問題。為此SUPMAX800專門設(shè)計了名為PARTICIPAT10N的模塊,用于實現(xiàn)多路輸出控制。應(yīng)用該算法可以方便地實現(xiàn)多臺給煤機的負荷分配,以及手/自動和故障狀態(tài)下的負荷再分配和跟蹤。
在循環(huán)流化床鍋爐中,床料高度基本同料層差壓成正比.床壓控制系統(tǒng)的任務(wù)就是維持床料高度在適當值,使料層差伍穩(wěn)定。床料高度太薄,會發(fā)生吹穿,運行不穩(wěn)定,太原則增大風(fēng)機電耗,分層嚴重。床層料位過高或過低都會影響流化質(zhì)量,引起結(jié)焦。將床層壓降的上限作為開排渣門開始排渣,床層壓降的下限作為關(guān)排渣門停止排渣的依據(jù)。
3.3.2.2總風(fēng)量控制(一次風(fēng)、二次風(fēng)控制)
本系統(tǒng)主要以產(chǎn)生正確的一二次風(fēng)量為目的,根據(jù)實際進火鍋爐的總煤量對應(yīng)的總風(fēng)量與鍋爐負荷要求的總風(fēng)量取大值,以保證升負荷時,先增風(fēng)量,后增燃料;降負荷時防止燃料富余,并結(jié)合煙氣含氧量的校正,和鍋爐設(shè)定的最小總風(fēng)量取大值作為總風(fēng)量的設(shè)定值,通過與實際總風(fēng)量的偏差,經(jīng)運算調(diào)節(jié)后,產(chǎn)生鍋爐總風(fēng)量信號,以此作為鍋爐一次風(fēng)量的控制指令。
送風(fēng)系統(tǒng)包括一次風(fēng)、二次風(fēng)
●一次風(fēng)量控制
一次風(fēng)量必須保證爐膛內(nèi)物料能夠流化,是用來流化床料,并為燃料的燃燒提供初始燃燒空氣;本系統(tǒng)就是以提供適當?shù)拇蚕乱淮物L(fēng)量為目的,根據(jù)總風(fēng)量對一次風(fēng)量的要求和床溫信號的修整,與最小一次風(fēng)量設(shè)定值取大值,作為一次風(fēng)量的給定,實際進爐膛的一次風(fēng)量,通過給定值與測量值的偏差,經(jīng)運算調(diào)節(jié)后,控制相應(yīng)調(diào)節(jié)門的動作。
●二次風(fēng)量控制
二次風(fēng)量主要協(xié)助完成燃燒,并促成局部低溫區(qū)以降抵NO2的生成量,達到最佳燃燒。
本系統(tǒng)就是以提供適當?shù)亩物L(fēng)量為目的,根據(jù)總風(fēng)量對二次風(fēng)量的要求,和主蒸汽流量、煙氣含氧量的校正,分別對每一層的二次風(fēng)量進行控制。同時,根據(jù)床溫的超限與否,調(diào)整上下二次風(fēng)量的比例;二次風(fēng)量的給定值是根據(jù)燃料所需的二次風(fēng)配比得到。另外為保證鍋爐經(jīng)濟燃燒,氧量調(diào)節(jié)器的輸出亦參與二次風(fēng)給定值的調(diào)整.
在鍋爐啟動期間,風(fēng)機啟動順序依次為引風(fēng)機、二次風(fēng)機、一次風(fēng)機,其中風(fēng)量由一、二次風(fēng)機根據(jù)一定的分配比例提供.
3.3.2.3汽包水位控制
本系統(tǒng)主要為維持汽包水位在正常值,當系統(tǒng)各參數(shù)正常工況穩(wěn)定時,系統(tǒng)采用給水流量、蒸汽流量、汽包水位三沖量對主給水調(diào)速泵進行相應(yīng)調(diào)節(jié);當其中某個參數(shù)壞或工況不穩(wěn)定時,系統(tǒng)將自動切換到單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)對主給水旁路調(diào)速泵進行調(diào)節(jié),以滿足汽包水位的要求,三沖量與單沖量調(diào)節(jié)間的自動切換經(jīng)過分配算法功能實現(xiàn)。通過調(diào)節(jié)主給水調(diào)速泵,給水采用串級三沖量控制。經(jīng)壓力補償?shù)娜菲恍盘柸《鳛榻o水調(diào)節(jié)的主控信號。主調(diào)節(jié)器接受水位信號,采用比例積分規(guī)律,主要通過副調(diào)節(jié)器對水位進行校正,使水位保持在給定值。副調(diào)節(jié)器除接受水位信號外還接受蒸汽流量信號和給水流量反饋信號,組成一個三沖量的串級控制系統(tǒng);通過內(nèi)回路進行蒸汽流量和給水流量的比值調(diào)節(jié),保持汽水平衡。主、副調(diào)節(jié)器各司其職,參數(shù)易于整定。
3.3.2.4主蒸汽溫度控制(一級、二級噴水控制)
由于過熱器管道較長;為取得良好的控制品質(zhì),通常過熱汽溫采取分段控制.本方案假想過熱器的布置為三段布置,第一和第二段后分別布置有噴水減溫器.另外由于過熱器受熱面?zhèn)鳠嵝问胶徒Y(jié)構(gòu)的不同,控制方案亦有差別。本方案介紹按溫差控制的分段控制系統(tǒng)。
按溫差分段控制的目的在于分別控制各段汽溫。以維持主汽溫為給定值且整個過熱器噴水均勻。
為了克服煙氣擾動下的過熱器噴水調(diào)節(jié)過程的滯后和慣性,設(shè)計中采用了代表負荷擾動的蒸汽流量和風(fēng)量變化的前饋信號;同時兩個串級調(diào)節(jié)回路的副調(diào)節(jié)器一旦負荷發(fā)生變化。則提前調(diào)節(jié)減溫水流量,消除擾動,提高了控制品質(zhì)。
3.3.2.5床溫控制
床溫是循環(huán)流化床較難控制的參數(shù)之一。這是因為燃料量的變化不但影響負荷,同時也影響床溫,兩個物理量之間存在強耦合。為了保證循環(huán)流化床鍋爐的穩(wěn)定燃燒并有利于石灰石與燃料中的硫發(fā)生反應(yīng),達到最佳脫硫效果,床溫最好控制在850度至900攝氏度之間。
為達到以上目的,本方案采取串級校正調(diào)節(jié)方式。經(jīng)負荷修正的床溫信號進人床溫調(diào)節(jié)器與床給定值比較其輸出經(jīng)不同的函數(shù)轉(zhuǎn)換后分別發(fā)送給燃料、一次風(fēng)、二次風(fēng)調(diào)節(jié)器對他們的給定值進行修正,這樣通過燃料、一次風(fēng)、二次風(fēng)調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)作用可基本滿足床溫控制的要求。床溫調(diào)節(jié)器輸出信號轉(zhuǎn)換函數(shù)考慮調(diào)節(jié)床溫時對負荷的影響最小。
3.3.2.6除氧器水位和壓力控制
除氧器控制系統(tǒng)由水位控制和壓力控制兩個回路組成。
除氧器水位控制回路,在啟動和低負荷時采用單沖量調(diào)節(jié),正常負荷時采用三沖量調(diào)節(jié),通過調(diào)節(jié)除氧器水位調(diào)節(jié)閥和凝結(jié)水再循環(huán)閥來維持水位,保持凝結(jié)水流量和給水流量的平衡。當水位高報警時,系統(tǒng)保護邏輯控制凝結(jié)水再循環(huán)閥開,直至水位恢復(fù)正常。
除氧器壓力控制回路,在啟動時調(diào)輔助蒸汽維持除氧器壓力,當負荷上升至一定值后,除氧器壓力隨汽機四段抽汽滑壓運行。
3.3.2.7爐膛壓力控制
本控制系統(tǒng)的主要作用是通過控制引風(fēng)機入口的風(fēng)門擋板來控制引風(fēng)量,保證鍋爐爐膛出口的壓力。
3.3.2.8料層厚度(差壓)控制
循環(huán)流化床沒有鼓泡床那樣明顯的流化料層界面,但仍有密相區(qū)和稀相區(qū)之分,料層厚度是指密相區(qū)內(nèi)靜止時料層厚度,一定的料層差壓對應(yīng)著一定的料層厚度。在運行中,料層厚度必須控制在一定的范圍內(nèi),料層薄,對鍋爐穩(wěn)定運行不利,爐料的保有量少,放出爐渣可燃物含量也高;若料層太厚,增加了料層阻力,雖然鍋爐運行容易控制,爐渣可燃物含量低,但增加了風(fēng)機電耗。所以為了經(jīng)濟運行,料層差壓控制在5000Pa,運行中料層差壓超過此值,可以通過放渣來調(diào)整,放渣的原則是少放、勤放,最好能連續(xù)少量放,一次放渣量太多,將影響鍋爐的穩(wěn)定運行、出力和效率。表計指示料層差壓只是一個參考數(shù)據(jù),實際料層差壓應(yīng)為表示值減去同風(fēng)量下的布風(fēng)板阻力。本方案中床壓信號作為床壓調(diào)節(jié)器的測量值,同床壓設(shè)定值比較后經(jīng)間隙式PI調(diào)節(jié)器運算,其輸出控制低灰的排放量。
3.3.2.9主蒸汽壓力控制
采用DEB-400直接能量平衡策略。控制煤粉量來保證母管蒸汽壓力恒定。燃料及風(fēng)量之間設(shè)有交叉限制,以保證增負荷時先加風(fēng)后加煤,減負荷時先減煤后減風(fēng)。對于變頻控制的給粉機進行高低速的限制。控制系統(tǒng)輸出一前饋信號至送風(fēng)控制系統(tǒng),使送風(fēng)量能及時跟上煤量的變化,以保持適當?shù)娘L(fēng)煤配比。
此控制系統(tǒng)通過改變鍋爐燃燒平衡維持機前壓力恒定,當汽機負荷改變時,風(fēng)量和煤量的調(diào)節(jié)協(xié)調(diào)動作,以使鍋爐快速響應(yīng)這一負荷變化,同時也部分補償了負荷變化時鍋爐熱量的改變。
4. 順序控制系統(tǒng)(SCS)
4.1基本要求
4.1.1 SCS是DCS的一部分,控制范圍包括在控制室內(nèi)監(jiān)視和控制機組所有的輔機、閥門和擋板及設(shè)備保護和聯(lián)鎖。
4.1.2 SCS用于啟動/停止子功能組項。一個子功能組項被定義為電廠的某個設(shè)備組,如一臺風(fēng)機及其所有相關(guān)設(shè)備。
4.1.3 所設(shè)計的子組級程控進行自動順序操作,目的是為了在機組啟、停時減少操作人員的常規(guī)操作。在可能的情況下,各子組項的啟、停能獨立進行。
4.1.4 對于每一個子組項及相關(guān)設(shè)備,它們的狀態(tài)、啟動許可條件、操作順序和運行方式,均在CRT上有相應(yīng)的畫面顯示。SUPMAX800系統(tǒng)的對于每一個子組項都有相應(yīng)的畫面對應(yīng)。這些畫面顯示子組項的工藝流程,目前子組項停留在哪一步及停留時間,子組項是在自動運行還是在手動運行,及相應(yīng)的許可條件。
4.1.5 在手動順序控制方式下,為操作人員提供操作指導(dǎo),這些操作指導(dǎo)以圖形方式顯示在CRT上,即按照順序進行,可顯示下一步應(yīng)被執(zhí)行的程序步驟,并根據(jù)設(shè)備狀態(tài)變化的反饋信號,在CRT上改變相應(yīng)設(shè)備的顏色。
4.1.6 運行人員通過手動指令,可修改順序或?qū)?zhí)行的順序跳步,但這種運行方式要確保滿足安全要求。
4.1.7 在自動順序執(zhí)行期間,出現(xiàn)任何故障或運行人員中斷信號,使正在運行的程序中斷并回到安全狀態(tài),使程序中斷的故障或運行人員指令在CRT上顯示,并由打印機打印出來。
4.1.8 運行人員可以通過鍵盤或鼠標在CRT上操作每一個被控對象,每一個被控對象在SUPMAX800上對應(yīng)一個設(shè)備級軟件模塊,設(shè)備級軟件模塊將自動判斷手動操作的許可條件,杜絕運行人員的誤動作。
4.1.9 SCS通過聯(lián)鎖、聯(lián)跳和保護跳閘功能來保證被控對象的安全。
4.1.10 SCS系統(tǒng)中的執(zhí)行級使用可獨立于邏輯控制處理單元的二進制控制模件(BCM卡)。功能詳述如下:
● 設(shè)備級專用卡件
現(xiàn)場設(shè)備,閥門,風(fēng)機等一般都具有開反饋、關(guān)反饋、開輸出、關(guān)輸出等各種組合類型。每個設(shè)備都有一塊卡件和軟件模塊,這種設(shè)備模塊具有以下幾種標準接口:
(1)命令接口:
主要完成應(yīng)用邏輯和設(shè)備信息傳遞。應(yīng)用邏輯產(chǎn)生的結(jié)果加在這些接口上,設(shè)備收到這些信息后,自動完成設(shè)備的開、關(guān)動作。指令優(yōu)先級是人工指令比自動指令優(yōu)先,而保護邏輯信號具有最高優(yōu)先權(quán)。
命令接口包括:
開閉鎖
開禁止
軟手操開命令
順控啟動命令
順序啟動禁止
關(guān)閉鎖
關(guān)禁止
軟手操關(guān)命令
順控停止命令
順控停止禁止
自動命令
停止命令
(2) 參數(shù)接口:
主要完成現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)和電器的工藝要求,使應(yīng)用邏輯的結(jié)果能適應(yīng)各種執(zhí)行機構(gòu)和電器要求。參數(shù)接口包括:
設(shè)備類型和種類
輸出脈沖時間
動作行程時間
(3) 信息接口:
主要完成設(shè)備的信息收集,這些信息可以報警,也可供應(yīng)用邏輯使用。信息接口包括:
設(shè)備動作超時報警
設(shè)備動作不對位報警
設(shè)備現(xiàn)行狀態(tài)
設(shè)備模塊的具體功能具體體現(xiàn)了設(shè)備級控制邏輯,使用者只要對應(yīng)用邏輯部分精心設(shè)計,就能完成對設(shè)備的良好控制。
設(shè)備級專用模塊
子組級專用模塊迭加于設(shè)備級專用模塊之上。子組級主要完成一組設(shè)備的順序啟停,是一步步執(zhí)行的過程,每一步完成工藝上的特定要求。以送風(fēng)機子組為例,所包含的設(shè)備為送風(fēng)機馬達、送風(fēng)機出口擋板、送風(fēng)機油站、送風(fēng)機馬達油站等,當操作員啟動送風(fēng)機子組時,送風(fēng)機子組級邏輯將進入啟動油站步,首先發(fā)命令給油站設(shè)備模塊命令接口,要求啟動油站,同時設(shè)定本步停留時間,然后開始測試油站設(shè)備模塊的信息接口,判斷油站是否運行,若在停留時間內(nèi),油站運行,則子組順控邏輯進入關(guān)閉擋板步,反之,則停止順控邏輯,報警并交操作員處理,油站接到子組邏輯的啟動命令后,會自動地按設(shè)備保護要求執(zhí)行命令,無需子組邏輯關(guān)心。子組邏輯可以自動執(zhí)行,也可以手動執(zhí)行,也可以跳步執(zhí)行。
4.1.11 SCS控制邏輯由DCS的多功能控制器實現(xiàn),并保證控制的響應(yīng)速度??筛鶕?jù)控制要求分別定義回路時間,“回路時間”不大于500ms,對具有聯(lián)鎖保護要求快速響應(yīng)的回路不大于50ms。
4.1.12控制系統(tǒng)組態(tài)不影響機械設(shè)備的冗余度,并不導(dǎo)致總利用率的減少。對有冗余的機械設(shè)備,其控制系統(tǒng)考慮由不同的控制器執(zhí)行,一個控制器故障不導(dǎo)致所有冗余設(shè)備失效。
4.2 SCS基本形式和設(shè)計原則
4.2.1 驅(qū)動控制接口
在過程控制接口級提供所有驅(qū)動控制裝置和執(zhí)行器的控制接口。
驅(qū)動控制接口為指令發(fā)出設(shè)備和電廠動力開關(guān)設(shè)備之間的標準接口。驅(qū)動控制接口擔負指令處理和驅(qū)動裝置狀態(tài)的監(jiān)視功能。
驅(qū)動控制接口完成單一驅(qū)動裝置控制的所有任務(wù)并且與過程無關(guān)。這任務(wù)與動力開關(guān)裝置的型式相適應(yīng)。賣方與動力開關(guān)裝置的供貨商協(xié)商。
輸入到驅(qū)動控制接口的指令和設(shè)備保護邏輯信號由指令邏輯處理,其結(jié)果是執(zhí)行信號,它被轉(zhuǎn)換成與執(zhí)行機構(gòu)輸入電路相適應(yīng)的型式。驅(qū)動控制接口的監(jiān)視功能是監(jiān)視執(zhí)行機構(gòu)狀態(tài),對輔機馬達,包括監(jiān)視“不對位”故障。驅(qū)動控制接口的指令優(yōu)先級是人工指令比自動指令優(yōu)先,而保護邏輯信號(斷開和保護指令信號)具有最高的優(yōu)先權(quán)。
驅(qū)動控制接口可以用標準控制接口卡的形式或以標準控制算法(STARSTOP,OPENCLOS算法)的形式提供。
驅(qū)動控制接口滿足下列要求:
a.接受從控制室來的人工指令輸入;
b.接受從自動控制系統(tǒng)來的指令輸入;
c.接受保護邏輯輸入的保護指令信號,保護指令信號有比其它信號更高的優(yōu)先權(quán);
d.泵和風(fēng)機的控制提供對驅(qū)動裝置同時實施“ON”和“OFF”指令的閉鎖;
e.驅(qū)動裝置終端位置監(jiān)視(馬達的接通、斷開,閥門和擋板的開、閉狀態(tài)監(jiān)視)。閥門和擋板的終端位置信號來自“開位置”和“關(guān)位置”的動合型終端開關(guān)接點。電動機的“接通”/“斷開”反饋信號取自動力開關(guān)的動合型接點;
f.電驅(qū)動閥門開啟過程和關(guān)閉過程(方向)監(jiān)視;
g.泵和風(fēng)機馬達“不對位”故障狀態(tài)監(jiān)視:馬達事故跳閘報警顯示。
h.故障監(jiān)視:當控制指令發(fā)出,但未被執(zhí)行,經(jīng)延時發(fā)出報警信號并顯示;
i.狀態(tài)監(jiān)視能在CRT上顯示狀態(tài)信息;
j.送至動力開關(guān)電氣回路的控制指令要DCS內(nèi)轉(zhuǎn)換為能與該回路接口的形式。
4.2.2 元件控制
元件控制是一對一的操作,即一個起 / 停操作對應(yīng)于一個驅(qū)動裝置。
4.2.3 子組控制
子組控制或叫設(shè)備控制是一種以一個設(shè)備為主包括其輔助設(shè)備和關(guān)聯(lián)設(shè)備在內(nèi)作為一個整體來控制,例如一個風(fēng)機及其油泵,進出口擋板等,一個操作指令發(fā)出后,
按實際運行條件依次自動地操作輔助設(shè)備和主設(shè)備。于組控制迭加于驅(qū)動控制接口之上。
子組控制的邏輯設(shè)計滿足下列要求:
a、 控制室人工地“起動”和“停機”程序。程序也能由上級功能組控制所啟動。子組控制的程序啟動后,子組所有驅(qū)動裝置自動和相繼起動和停止,以滿足過程需要。
b、 子組控制的每一現(xiàn)行均在CRT上顯示。
c、 控制所需信號的狀態(tài)(斷開或順序步邏輯)在CRT上顯示。
d、 在子組控制程序中的每一步的許可條件通過從設(shè)備來的反饋檢查信號確認,每一步都監(jiān)視預(yù)定的運行時間。
e、 提供從控制室繞過過程條件核對的人工指令使程序向前一步(跳步)。
4.2.4 局部子組自動控制
局部子組自動控制是使用局部自動控制,例如在故障條件下各用設(shè)備自起動。風(fēng)機子組中備用油泵自起動控制是局部子組自動控制的例子。當功能組或子組控制切除,尚須運行的局部于組自動控制的功能能自動地實現(xiàn)。
局部子組自動控制可以借助人工或通過上級功能組控制切換到手動或自動模式。
4.2.5自動備用設(shè)備控制
這種控制是局部子組自動控制對兩個或多個并列運行的設(shè)備實施。每一個設(shè)備可作為別的設(shè)備的備用,但是也能夠并列運行。
自動各用設(shè)備控制按下列原則設(shè)計:
a、 動備用設(shè)備控制被設(shè)計為維持現(xiàn)行的運行方式,因此,一個在運行的設(shè)備故障時一個備用設(shè)備自動地起動起來?;虍斶\行的設(shè)備不能維持要求的工況時(如油壓低于限值),自動啟動各用設(shè)備并列運行。
b、 自動各用設(shè)備控制可通過人工或功能組控制指令選擇備用設(shè)備處于“備用”現(xiàn)或退出各用。
c、 備用設(shè)備自動起動時有信號顯示。
4.2.6功能組控制
功能組控制是一種以一個工藝流程為主的包括有關(guān)設(shè)備在內(nèi)的自動順序控制。功能組控制包括較多的“元件”或子組。
功能組控制的特點和實施原則是把在工藝流程上有相互聯(lián)系并具有連續(xù)不斷的順序性控制特征的設(shè)備集作為一個整體來控制。要在工藝過程需要的基礎(chǔ)上編制電廠過程區(qū)域和所包含的功能組設(shè)備。
功能組控制設(shè)計遵循下列原則:
a、 能組控制系統(tǒng)包括“啟動”和“停止”屬于這組的有關(guān)設(shè)備所需的自動程序。
b、 功能組控制程序可以在主控制室由人工指令啟動。
c、 “步對步”式程序這樣編制:如果執(zhí)行步內(nèi)的任何指令遭到拒絕不致引起事故,使操作員有富余的時間采取必要的措施。
d、 當在自動控制過程中出現(xiàn)可能導(dǎo)致事故狀態(tài)的限制因素時,系統(tǒng)自動返回到出現(xiàn)限制因素前的狀態(tài)或穩(wěn)定的安全狀態(tài)。在步進式控制中,基本的保護措施是在排除限制因素前暫時停止程序。
e、 功能組控制根據(jù)工藝系統(tǒng)特點和需要設(shè)置“斷點”。在程序序列的斷點處,可由人工決定程序是否執(zhí)行,也可選擇自動繼續(xù)執(zhí)行下面的程序步。斷點設(shè)在能穩(wěn)定運行的斷點上。
f、 程序啟動后,程序的第一步和以后的每一步,都自動檢查執(zhí)行這一步所需的所有輸入條件(一次判據(jù)),如果條件不具備,向操作員發(fā)出有關(guān)信號。
g、 功能組控制保證動作具有最大的獨立性,在某組范圍的故障不影響另外組的工作。
h、 功能組在自動工況時,可由操作員決定執(zhí)行程序的全部或一部分:在任意一步上中斷程序,略去某些操作步。
i、 在故障排除后功能組恢復(fù)自動工況時可以重復(fù)啟動程序,同時檢查執(zhí)行步的條件并越過故障發(fā)出前的各步。
j、 功能組具有下列工況:
信息工況
半自動 “步進”工況
自動工況
信息工況使用于由操作員用直接單個操作電氣驅(qū)動裝置的方法執(zhí)行程序的情況中。
半自動或步進工況是按操作員選定的步執(zhí)行程序,當輸入信號源故障或異常,以及需要越過某些步時,操作員可以用“步進”工況執(zhí)行程序。
自動工況是在無操作員干預(yù)的情況下完成功能組的自動控制程序。
k、功能組的啟動/停止,“工況”選擇均能在DCS操作員站的 CRT/KB上進行。
l、在CRT上顯示功能組控制的有關(guān)信息,包括執(zhí)行步次,執(zhí)行情況和判據(jù)的情況。
4.3 設(shè)備及系統(tǒng)保護和閉鎖
4.3.1設(shè)備保護和閉鎖的設(shè)計
設(shè)備保護和閉鎖是為了預(yù)防故障事故的發(fā)生和發(fā)展。設(shè)備保護和閉鎖包含在輔機的控制系統(tǒng)中,即開/關(guān)的控制邏輯中包括保護(工藝過程保護)和閉鎖(如操作條件的“許可” )關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的保護如鍋爐和汽機保護則需提供專用的保護系統(tǒng)。
輔機設(shè)備保護和閉鎖的設(shè)計按下列原則進行:
4.3.1.1閉鎖的主要作用是防止和減少控制作用產(chǎn)生不安全工況,即防止不安全的程序或操作被執(zhí)行。
在驅(qū)動控制接口級,在子組控制級和功能組控制級均根據(jù)運行要求設(shè)置閉鎖(例如作為“許可”條件引入工藝閉鎖)。
4.3.1.2安全保護是當危及人身安全或設(shè)備安全的異常情況出現(xiàn)時自動切除設(shè)備或自動投入設(shè)備。工藝保護在驅(qū)動控制接口級引入,直接作用于跳閘驅(qū)動裝置或自動起動設(shè)備。保護信號具有最高的優(yōu)先權(quán)。
4.3.1.3保護跳閘指令對控制對象的作用是“硬性”的,也就是說指令一直保持到設(shè)備完全停止和斷開,或者得到人工應(yīng)答為止。
4.3.1.4保護與閉鎖不能從控制室人工切除,而是經(jīng)常有效的。所有保護功能的執(zhí)行不取決于其他的控制系統(tǒng)。
4.3.1.5如果一個模擬量變送器已為監(jiān)視儀表、開環(huán)或閉環(huán)所用,則這個變送器不再作為保護信號的發(fā)生器,此時,對每一個保護信號需要使用一個二進制變送器(如過程驅(qū)動開關(guān))。如果變送器是冗余的(雙重或三重)并使用比較器監(jiān)視測量值或采用“中值計算”,保護信號可以經(jīng)極限值監(jiān)視器從模擬量信號取出。
4.3.1.6從報警邏輯來的“斷開”和“接通”保護指令可用于報警信號設(shè)備,DCS或其他系統(tǒng),但在此情況下提供去耦以保證回路不受干擾。
4.3.1.7一個驅(qū)動裝置的保護和閉鎖邏輯由獨立的保險保護,冗余的驅(qū)動裝置的保護邏輯出口不能共用一個保險來保護。
4.3.1.8用于保護的接點(過程驅(qū)動開關(guān)或其他開關(guān)接點)是“動合”型的,以免信號源先電或回路斷線時發(fā)生誤動作(對采用“斷電跳閘”的重要保護除外)。
4.3.1.9 馬達的電氣保護(過電流、接地、低電壓等)信號直接作用于電氣驅(qū)動裝置(斷路器)跳閘,不經(jīng)DCS。但是電氣保護動作會自動送一信號到DCS,告知電氣保護動作。
4.3.1.10 輔機的工藝保護邏輯由DCS處理,一般不再設(shè)置硬接線后備保護。
4.3.1.11 重要的保護信號采用“3取 2”或“2取 1”信號處理邏輯。
4.3.1.12 如果可能,DCS對用于保護的接點輸入回路有斷路診斷功能。
4.4 SCS的操作與監(jiān)視
4.4.1一般要求
控制功能能從DCS操作員站的CRT和鍵盤進行監(jiān)視和操作。
對每一個單獨的設(shè)備,都可以通過CRT/KB進行單獨操作。CRT能顯示SCS控制所必須的信息。
4.4.2硬接線后備操作
下列情況考慮硬接線后備操作:
a. 重要設(shè)備(鍋爐、汽機)設(shè)置直接跳閘按鈕。
b. 安全保護要求投入工作的設(shè)備,設(shè)后備操作(起/停或開/閉)。
c. 為維持現(xiàn)實運行工況而必須投入工作的設(shè)備。
4.4.3 具體功能
下列工藝系統(tǒng)的輔機、閥門、和擋板均由DCS監(jiān)控:
·汽水系統(tǒng)
·燃燒系統(tǒng)
·風(fēng)系統(tǒng)
·煙氣系統(tǒng)
·點火燃油系統(tǒng)
·汽機潤滑油系統(tǒng)及盤車
·凝汽器真空
·循環(huán)水系統(tǒng)
·除氧器給水系統(tǒng)
·鍋爐吹灰系統(tǒng)
·其它系統(tǒng)。
SCS至少包括但不限于下列子功能組:
·一次風(fēng)機功能組
·二次風(fēng)機功能組
·引風(fēng)機功能組
·給煤機功能組
·主汽系統(tǒng)
·汽包水位系統(tǒng)
·床溫及料位系統(tǒng)
·給水泵功能組
4.5 順序控制系統(tǒng)實施方案
SCS系統(tǒng)用于啟動/停止機組系統(tǒng)中的子組。一個子組被定義為由一些相關(guān)設(shè)備組成的完成某些功能的設(shè)備組合,這些設(shè)備之間有連鎖控制關(guān)系,本控制系統(tǒng)可以通過自動/手動的方式完成一個子組的啟動/停止控制和在事故狀態(tài)下緊急處理。
運行人員可以改變子組的運行/控制方式。在手動方式下,運行人員可以操作子組中的所有設(shè)備。
自動運行方式下出現(xiàn)故障/人工中斷指令,子組控制程序中斷,停止在中斷位置或恢復(fù)到安全狀態(tài)。
本項目建議設(shè)置以下子組:
給水子組 送風(fēng)機子組 二次風(fēng)機子組
給煤機子組 引風(fēng)機組
吹灰器子組 定期排污控制于組
針對循環(huán)流化床鍋爐的特殊性,其煙風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備的操作和聯(lián)鎖保護描述如下:
1:建立“空氣通路”
“空氣通路”的建立就是使空氣能夠從送風(fēng)機經(jīng)爐膛、引風(fēng)機到煙囪。
“空氣通路”的建立包括以下條件:
·引風(fēng)機入口動葉沒有關(guān)閉;
·送風(fēng)機入口動葉沒有關(guān)閉:
·所有的二次風(fēng)控制擋板沒有關(guān)閉;
·冷渣器風(fēng)控制擋板沒有關(guān)閉;
2:引風(fēng)機控制
·啟動引風(fēng)機
當“空氣通路”已經(jīng)建立并且沒有引風(fēng)機停止條件存在,則“引風(fēng)機準備好”指示出現(xiàn),可進行如下控制操作:
a)操作“開始”按鈕;
b)入口動葉擋板將自動關(guān)閉(關(guān)閉命令來自MCS);
c)一旦入口動葉擋板被證實己關(guān)閉,引風(fēng)機的接觸器吸會合;
d)如果在5秒內(nèi)電機沒有運行,則“啟動失敗”指示出現(xiàn);
e)一旦電機被證實已運行,經(jīng)一定時間的延時使風(fēng)機轉(zhuǎn)速上升后,風(fēng)機入口動葉將由爐膛壓力控制系統(tǒng)控制,并且‘引風(fēng)機運行”指示燈亮。
·停止引風(fēng)機
下面任一條件出現(xiàn)將跳閘引風(fēng)機:
a)運行員操作“停止”按鈕;
b)MFT引發(fā)或爐膛壓力超低(加 5秒延時);
c)汽包水位超低(加5秒延時);
d)風(fēng)機喘振;
e)電機過載。
注:·當送風(fēng)機跳閘后,保持引風(fēng)機運行,并使引風(fēng)機入口動葉擋板關(guān)至最小。保護爐膛壓力控制在自動位置。
·除非是操作員引發(fā)的停止,否則所有跳閘原因?qū)闯霈F(xiàn)的先后順序報警顯示,“引風(fēng)機跳閘”指示亮。
·當引風(fēng)機跳閘后,入口動葉控制切換到手動保持在上一位置。等確已證實引風(fēng)機停止后,引風(fēng)機入口動葉將緩慢地全開以保持自然通風(fēng)。
·當引風(fēng)機跳閘后將引發(fā)MFT。
·當引風(fēng)機失去后將跳閘所有的給煤機,冷渣器旋轉(zhuǎn)閥和送風(fēng)機。
3:送風(fēng)機控制
·送風(fēng)機準備好
當“空氣通路”仍然建立并且以下條件滿足,則“送風(fēng)機準備好”指示出現(xiàn):
a)引風(fēng)機運行:
b)沒有送風(fēng)機“停止”條件存在;
·啟動送風(fēng)機
當“送風(fēng)機準備好”指示燈亮,并且沒有送風(fēng)機停止條件存在,則按如下步驟執(zhí)行啟動送風(fēng)機操作:
a)操作員按下“開始”按鈕:
b)送風(fēng)機入口動葉將自動關(guān)閉(關(guān)閉命令來自MCS)。如果在5秒內(nèi)入口動葉沒有關(guān)閉,則“啟動失敗”顯示出現(xiàn)。
c)一旦入口動葉被證實已關(guān)閉則送風(fēng)機接觸器吸合;
d)5秒內(nèi)電機沒有被證實己運行,則“啟動失敗”指示出現(xiàn)。
e)一旦證實電機已運行,入口動葉則交由 MCS控制,“送風(fēng)機運行”指示燈亮。
·停止送風(fēng)機
任一下列條件將跳閘送風(fēng)機:
※ 運行員操作“停止”按鈕;
※ 引風(fēng)機跳閘;
※ MFT引發(fā)或爐膛壓力超高(延時5秒);
※ 汽包水位超低;
※ 電機過載;
※ 風(fēng)機喘振;
※ 布風(fēng)板壓力超高;
※ 旋風(fēng)分離器料位超高。
·除非是操作員引發(fā)的停止,否則所有跳閘原因?qū)闯霈F(xiàn)的順序報警顯示,同時“送風(fēng)機跳閘”指示燈亮。
·送風(fēng)機跳閘后,入口動葉控制切換至手動并保持上一位置,當確已證實送風(fēng)機停止后、送風(fēng)機入口動葉將緩慢全開以保持自然通風(fēng)。
4:給煤機控制
·啟動給煤機
當沒有給煤機停止條件存在且允許啟動給煤機,給煤機電機可按以下方法啟動:
l)當給煤機在就地控制方式時,按下就地的‘啟動”按鈕;
2)當給煤機在遠方控制方式時,按下遠方“啟動”技鈕。
給煤機啟動允許條件:
a)給煤機轉(zhuǎn)速指令為零且在手動控制方式(來自 MCS);
b)床溫高于設(shè)定值(來自MCS)。
c)MFT已復(fù)位;
d)給煤機卸料閥打開。
當調(diào)認以上條件滿足并且給煤機電機確已運行,則“給煤機運行”指示燈亮。
·停止給煤機
以下任一情況將停止給煤機:
A. 按下就地“停止”按鈕;
B. 按下遠方“停止”按鈕;
C. MFT跳閘;
D. 皮帶上沒有煤;
E. 皮帶下料管堵塞;
F. 給煤機進料管無煤;
H. 卸料閥沒有打開。
此時“給煤機停止”指示燈亮
注:帶 * 的就地控制設(shè)備由給煤機廠家提供。
5:冷渣器噴水系統(tǒng)
每一臺冷渣器都有獨自的床溫測量。當其平均床溫高于設(shè)定值時,且冷渣器噴水控制方式開關(guān)在自動,噴水控制閥將打開。
一旦冷渣器的平均床溫低于設(shè)定值,則噴水閥將關(guān)閉。
6:定期排污
·自動排污程控按可變或固定順序進行,接受聯(lián)鎖與人工中斷信號;
·自動中斷程序時有聲光報警,同時關(guān)總排污門,回到原始狀態(tài),人為中斷有閃光信號,除經(jīng)人工“復(fù)歸”后,程序從中斷點繼續(xù);
·沒有跳步功能,可切除某組或幾組閥,也可切除/跳步單個閥,不影響程序繼續(xù)進行;
·裝置顯示面板上沒有排污模擬畫面,能集中形象地指示出所有閥門的開、關(guān)狀態(tài)及動作狀態(tài)。
7:吹灰程序控制裝置
·自動控制壓縮空氣閥的開關(guān);
·每一吹灰器均具有自動程序控制、DCS操作和就地電動三種控制方式;
·自動吹灰程序根據(jù)工況按可變或固定順序吹掃,接受聯(lián)鎖與人工中斷信號中斷程序;
·在程序自動運行的方式,能對吹灰器選點或成組控制,對于有故障或不需要運行而“切除”了的吹灰器,具有“跳步”功能,不影響自動程序運行;
·具有“中斷”、“復(fù)位”功能,在有故障發(fā)生的情況下自動進入中斷處理程序,對受 控對象實現(xiàn)聯(lián)鎖保護功能并發(fā)出報警信號,使吹灰過程暫停,待故障排除后,接受復(fù)歸信號,自動程序從中斷點繼續(xù);
·裝置顯示面板上設(shè)有吹灰模擬畫面,能集中形象的顯示吹灰系統(tǒng)的狀態(tài),動作情況及相關(guān)信息;
·控制系統(tǒng)具有如下聯(lián)鎖及報警顯示:
吹灰器過載 吹灰器運行超時
吹灰器伸出失敗 閥門過載
吹灰汽壓高/低 PLC異常
5. 爐膛安全監(jiān)視系統(tǒng)( FSSS)
5.1 鍋爐供貨商負責提供FSSS現(xiàn)場控制箱、火焰檢測器、就地元件等就地設(shè)備,
并對FSSS全部硬件設(shè)備及系統(tǒng)軟件負總責。
5.2 DCS供貨商可以根據(jù)鍋爐供貨商提出的對FSSS系統(tǒng)的功能要求,在DCS系統(tǒng)中完成FSSS系統(tǒng)的全部控制功能,使FSSS系統(tǒng)成為DCS系統(tǒng)的一部分。DCS供貨商對自己提供的系統(tǒng)軟件和硬件負責。
5.3 爐膛安全保護系統(tǒng)能適應(yīng)鍋爐的運行方式和各種工況以及不同的負荷需求。當運行工況不符合要求或有不穩(wěn)定趨勢時,依照規(guī)定的運行工序,保護動作跳閘,以避免鍋爐不正常運行。
5.4 爐膛安全保護系統(tǒng)符合NFPA標準的有關(guān)要求。
5.5 爐膛安全保護系統(tǒng)包括完整的聯(lián)鎖、保護和自診斷功能。重要設(shè)備(如處理器模件)采用冗余設(shè)計。
5.6 在CRT上提供運行所需的各種圖形顯示信息,以便操作員使用順序操作或當必要時采用手動控制。手動控制時給出操作指導(dǎo),這些指導(dǎo)給出要執(zhí)行的下一步及程序的進程。信息顯示隨狀態(tài)變化在CRT上做出不同的彩色顯示并配有曲線說明。聯(lián)鎖保護將最大限度地防止或減少由于設(shè)備或某部件的非正常工作而造成的危險因素。
5.7 系統(tǒng)提供SOE所需的事故順序接點輸入信號。
5.8 FSSS至少完成如下功能:
·爐膛吹掃
·爐膛壓力監(jiān)測
·油燃燒器火焰監(jiān)視
·燃燒器管理
·燃料跳閘(MFT)
·其它聯(lián)鎖及監(jiān)視項目
5.9 參與鍋爐保護連鎖的條件主要有:
1. 鍋爐溫度允許
2. 汽包水位不低
3. 汽包水位不高
4. 高壓風(fēng)頭不低
5. 儀表風(fēng)壓力不低
6. 爐膛壓力不低
7. 二次風(fēng)機運行
8. 引風(fēng)機運行
9. 一次風(fēng)機運行
10. 無BMS故障
11. 風(fēng)/燃比正常
12. 無“失去過熱器保護”
13. 無“緊急跳閘”信號
14. 去布風(fēng)機一次風(fēng)量正常
15. 無DCS故障
16. 爐膛備好
以上條件中任何一個失去,就會產(chǎn)生主燃料跳閘(MFT)。鍋爐發(fā)生主燃料跳閘后,要進行5分鐘爐膛吹嫂,主要吹掃條件如下:
1. 鍋爐主風(fēng)量大于吹掃風(fēng)量
2. 所有擋板打開
3. 無燃料給進
4. 床溫小于760
當MFT發(fā)生時,有下列動作出現(xiàn):
1. 停風(fēng)道燃燒器
2. 停給煤機
3. 停石灰石給料機及旋轉(zhuǎn)閥
4. 關(guān)一二兩級噴水閉鎖閥
5. 關(guān)主油跳閘閥
6. 停冷渣器入口脈動風(fēng)
7. 風(fēng)量置最小
8. 二次風(fēng)噴嘴風(fēng)量控制轉(zhuǎn)手動
9. 促動風(fēng)控制轉(zhuǎn)手動
參與風(fēng)道燃燒器的連鎖條件主要有:
1. 油母管跳閘閥開
2. 油母管跳閘閥關(guān)
3. 油母管壓力低
4. 油母管壓力高
5. 點火允許
6. 油母管跳閘閥條件滿足
7. 單支風(fēng)道燃燒器點火允許
8. 單支風(fēng)道燃燒器油壓低
9. 單支風(fēng)道燃燒器風(fēng)量大于最小值
10. 單支風(fēng)道燃燒器油壓就位
11. 單支風(fēng)道燃燒器油閥開
12. 單支風(fēng)道燃燒器油閥關(guān)
13. 風(fēng)道燃燒器在就地方式
14. 單支風(fēng)道燃燒器點火器投入
15. 單支風(fēng)道燃燒器有火
16. 單支風(fēng)道燃燒器火焰喪失
17. 單支風(fēng)道燃燒器油調(diào)節(jié)閥在最小
18. 單支風(fēng)道燃燒器吹掃閉鎖
19. 單支風(fēng)道燃燒器在吹掃
20. 單支風(fēng)道燃燒器備好
21. 單支風(fēng)道燃燒器吹掃請求
22. 單支風(fēng)道燃燒器在運行
23. 單支風(fēng)道燃燒器拒絕關(guān)閉
24. 單支風(fēng)道燃燒器拒絕打開
6. 汽機緊急跳閘系統(tǒng)(ETS)
ETS系統(tǒng),是汽輪發(fā)電機組危急情況下的保護系統(tǒng)。他與TSI、DEH一起構(gòu)成汽輪發(fā)電機組的監(jiān)控保護系統(tǒng)。
6.1 ETS基本要求
ETS系統(tǒng)是當汽輪機出現(xiàn)危急狀況時,自動跳閘停機,以保證機組和人員安全。
6.1.1連續(xù)監(jiān)視汽機運行安全,一旦發(fā)生危急情況,及時跳機,確保汽機安全。
6.1.2 ETS系統(tǒng)采用獨立的、冗余的分散處理器及測量元件。當其中一個DPU故障時進行報警,確??煽啃?,達到故障分散。
6.1.3采用冗余技術(shù)保證ETS系統(tǒng)的
高可靠性,主保護回路硬軟件配置雙冗余,無擾切換,增加系統(tǒng)可靠性。
6.1.4所有控制邏輯的組態(tài)都在DCS中完成,而不采用任何外硬接線、專用開關(guān)或其它替代物實現(xiàn)邏輯組態(tài),跳機條件及有關(guān)信息立即可在CRT上顯示。
6.1.5 跳機接點視“動合型”的,避免了當信號源失電或回路斷電時發(fā)生誤動作(采用“斷點跳閘”的重要保護除外。
6.1.6 對重要的信號采用三重冗余,并進行優(yōu)選。任何個別元件故障或電源故障不影響整套裝置的正常工作,控制回路的設(shè)置不會產(chǎn)生由于電源故障引起的誤動作,跳閘原因未消除時,各保護項目不得手動或自動復(fù)位。
6.1.7 ETS具有抗干擾措施,直流控制回路設(shè)備線圈具有釋能的功能。
6.1.8 ETS系統(tǒng)在CRT上以兩種方式顯示:一種以貼近實際逼真的實物形式,顯示出電源監(jiān)視(以指示燈形式表現(xiàn))、主氣門開啟關(guān)閉(以指示燈形式表現(xiàn))、各抽汽逆止門開啟關(guān)閉(以指示燈形式表現(xiàn))、復(fù)位開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、各保護投切開關(guān)、手動按鈕或開關(guān)(如開關(guān)抽汽逆止門,電磁鐵動作信號)等的狀態(tài);另一種是以原理圖的形式顯示出各開關(guān)、外接入接點的狀態(tài)(以繼電器的形式反映)。
6.1.9 ETS系統(tǒng)自動的在事故記事欄內(nèi)詳細記錄各個報警,并指示首發(fā)跳機信號,便于查找故障。
6.1.10 ETS的報警信號采用聲光報警。
6.1.11 在ETS保護系統(tǒng)中,設(shè)總投切開關(guān)和各分項投切開關(guān),使各分項保護根據(jù)實際情況進行投切。
6.2 ETS跳機條件
當發(fā)生下列情況之一時(但不限于這些條件),將發(fā)出跳機指令:
☆ 汽機軸承振動大
☆ 軸向位移大
☆ 差脹大
☆ 汽缸排汽壓力高
☆ 推力瓦溫度高
☆ 軸承油壓低
☆ 潤滑油壓力低
☆ 凝汽器真空低
☆ 汽機超速
☆ 發(fā)變組保護動作
☆ 就地手動危急保安器
☆ 集控室手動緊急跳閘
上述參數(shù)都是開關(guān)量輸入接點,來自于DAS、TSI、各保護測量二次表、就地觸
點型變送器和硬手動開關(guān)等。當以上參數(shù)中任何一個超過規(guī)程限值時,DAS、TSI各保護測量二次表等設(shè)備閉合這些節(jié)點,時ETS系統(tǒng)關(guān)閉汽輪機進汽閥門,同時聯(lián)動相應(yīng)的其它設(shè)備(如逆止門、發(fā)電機等),以保護設(shè)備和人身安全。
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