DCS實現火電機組全廠控制一體化的應用
1 工程概況
廣州造紙股份有限公司“廣紙異地遷建林紙一體化項目”配套電廠是廣西電力工業勘察設計研究院設計的第一個實現全廠控制系統DCS一體化的工程,已于2008年3月全部建成投運。本工程建設1臺170 t/h燃煤高壓循環流化床鍋爐和1臺30MW抽汽凝汽式汽輪發電機組及其配套設施,鍋爐由濟南鍋爐集團有限公司供貨,汽機和發電機均由南京汽輪電機(集團)有限責任公司供貨。
本工程采用機、爐、電及輔助車間集中控制方式,其自動化水平以保證機組的安全和經濟運行為目標,以分散控制系統DCS作為機組監視和控制的核心,構成1套完整的自動化控制系統,完成對鍋爐、汽機、發電機一變壓器組、廠用電系統及輔助車間的控制與監視。
2 控制系統配置
2.1 全廠控制系統結構
DCS為上海新華控制工程有限公司提供的XDPS一400e系統,汽機數字電液控制系統DEH(Digital Electro—Hydraulic Control System)、汽機緊急跳閘系統ETS(Emergency Trip System)及化水、除灰、輸煤控制系統均采用與DCS一致的硬件和軟件。XDPS一400e系統的網絡分為以下兩部份:
①RTFNET。100Mbps冗余、容錯高速實時網,是系統的實時通信主干網,把分散處理單元DPU(Distributed Proeess Unit)、人機接口站等設備連接在一起的實時數據網。整個系統實時網在容錯的基礎上采取冗余技術,2條高速公路(A網、B網)同時工作,互為熱備用。
實時通信主干網配置冗余的工業級交換機,通過網線把機爐電子間、工程師室、集控室、輔助車間的各控制設備構成一個完整的分布式控制系統。所有站點通過交換機直接上網。
②INFNET。100Mbps實時信息網,把系統上所有的人機接口站構成一個實時總線網(C網),實現整個系統信息資源數據共享。全廠控制系統結構如圖1所示。

DCS完成數據采集DAS(Data Acquisition System)、模擬量控制MCS(Modulating Control System)、順序控制SCS(Sequence Control System)、鍋爐爐膛安全監控FSSS Furnace Safeguard Supervisory system)、汽機數字電液控制(DEH)、汽機緊急跳閘(ETS)、電氣控制系統ECS(Electric Control System)、輔助車間控制等系統功能,并滿足各種運行工況的要求,確保機組安全、高效運行。
①本工程ECS的I/O點數為3383點(不含備用點),具體配置見表1所示。主機DCS(含DEll,ETS)機柜布置在主廠房機爐電子設備間,共配置了9對處理器控制單元(DPU)。輔助車間遠程站機柜布置在相應車間的電子設備間或電氣配電間,每個遠程站配置1對DPU。機組集中控制室內布置有6臺互為備用的操作員站,供單元機組以及輔助車間使用。

② 機爐電子設備間設置一面DCS電源柜,為電子設備間的DCS機柜和集控室的工作站供電,MFT(Main Fue1 Trip)專用跳閘板布置于電源柜內。輔助車間遠程站自帶UPS電源。所有的機柜和工作站均為雙回路供電。


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