電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)性工業(yè)，也是一個技術(shù)密集型、資金密集型行業(yè)，與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活密切相關(guān)。近年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)高速增長，電力需求猛增，中國電力事業(yè)飛速發(fā)展。而火力發(fā)電特別是燃煤發(fā)電在未來較長時間內(nèi)仍將起主導(dǎo)作用。2006年底，全國發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到62200萬千瓦，居世界第二位。其中火電48405萬千瓦，占總?cè)萘康?7.82%。

    隨著大型火電機(jī)組運(yùn)行和管理水平的不斷提升，以及火力發(fā)電機(jī)組向高參數(shù)、大容量的發(fā)展，人們已經(jīng)越來越重視提高自動化水平，控制技術(shù)、計算機(jī)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化火電熱工自動化技術(shù)得到了大力發(fā)展，促進(jìn)了電廠的發(fā)展和建設(shè)。電力自動化已經(jīng)成為電力行業(yè)生產(chǎn)管理及行業(yè)發(fā)展不可缺少的重要組成部分。

    火電廠的輔機(jī)系統(tǒng)與電廠生產(chǎn)過程密切相關(guān)。它們的正常運(yùn)行是保證機(jī)組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)的重要條件，因此如何可靠、有效地對輔機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控十分重要。鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)是火電廠中的主要設(shè)備，亦稱三大主機(jī)。與三大主機(jī)相輔工作的設(shè)備稱為輔助設(shè)備或稱輔機(jī)。輔機(jī)及其相連的管道、線路組成輔機(jī)系統(tǒng)。火電廠輔機(jī)系統(tǒng)主要由3個獨(dú)立的自動化子系統(tǒng)組成，分別為輸煤、化水、除灰渣子系統(tǒng)。這些系統(tǒng)與主系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，它們相互配合完成電能的生產(chǎn)任務(wù)。

    目前國內(nèi)的大中型火電廠都把各個控制系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)連接成水、煤、灰三個區(qū)域控制點(diǎn)，分別實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，在此基礎(chǔ)上將全廠所有的系統(tǒng)連接成一個大的網(wǎng)絡(luò)，在機(jī)組單元控制室設(shè)立輔機(jī)監(jiān)控操作員站，實(shí)現(xiàn)了全廠的輔機(jī)集中監(jiān)控。通常輔機(jī)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分為三層，如下圖所示：

    底層是PLC主機(jī)I/O站，中層主干網(wǎng)絡(luò)是PLC和工控上位機(jī)之間的實(shí)時監(jiān)控通訊網(wǎng)絡(luò)，最上層是上位機(jī)信息交換通訊網(wǎng)絡(luò)。輸煤系統(tǒng)、化水系統(tǒng)和除灰渣系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)是一樣的，只是各個系統(tǒng)的IO點(diǎn)數(shù)不同。

亞控科技與電廠自動化

    亞控科技是國內(nèi)第一家獨(dú)立開發(fā)出組態(tài)軟件的公司，其主要產(chǎn)品組態(tài)王經(jīng)歷了多個版本的發(fā)展直到現(xiàn)在的6.52。技術(shù)已經(jīng)非常成熟，使用方便、運(yùn)行穩(wěn)定，贏得了廣大客戶的好評。目前，隨著公司的不斷壯大，技術(shù)力量越發(fā)深厚，公司員工70%以上都是碩士學(xué)位。另外，在全國10幾個重要城市都設(shè)有分公司及辦事處，分銷商更是遍布全國各地，為客戶提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。

    組態(tài)王的特點(diǎn)：

    1. 分布式系統(tǒng)，真正的瘦客戶端模式。

    2. 支持雙機(jī)熱備，雙網(wǎng)熱備，系統(tǒng)可靠性高

    3. 能夠?qū)崟r顯示數(shù)據(jù)，保存歷史數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)查詢，顯示趨勢曲線

    4. 聲光報警功能，可以添加Email報警、短信報警等功能。

    5. 支持各個主要廠家的PLC，支持多種通訊方式，選擇靈活

    6. 多級用戶管理，具有多種事件記錄功能，比如登陸記錄、操作記錄等

    7. 打印報表功能

    8. 支持各種數(shù)據(jù)庫，SQL Server、Oracle，另外還可以選擇亞控自己研發(fā)的實(shí)時數(shù)據(jù)庫KingHistorian來保存數(shù)據(jù)。

    9. 支持GPRS通信，支持國內(nèi)上百種DTU終端。

    由于電廠輔機(jī)系統(tǒng)具有工藝系統(tǒng)多、物理布置分散及通主機(jī)系統(tǒng)相互獨(dú)立的特點(diǎn)，所以要求監(jiān)控系統(tǒng)需要具有雙機(jī)熱備、雙網(wǎng)熱備等技術(shù)，能夠分布式布置，多級用戶管理等功能，運(yùn)行絕對要安全可靠。組態(tài)王經(jīng)過10年的發(fā)展，功能上完全滿足電廠輔機(jī)系統(tǒng)的需要，而且有資深的工程師為客戶提供完整的解決方案，數(shù)十位技術(shù)支持工程師隨時提供技術(shù)服務(wù)。

典型工藝流程

電廠輸煤程控系統(tǒng)

背景介紹

    火電廠的輸煤系統(tǒng)是輔機(jī)系統(tǒng)的一個重要組成部分，是保證火電廠穩(wěn)定可靠運(yùn)行的重要因素之一。一個高可靠性和靈活性的燃料輸送系統(tǒng)是機(jī)組乃至整個電廠穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證，其運(yùn)行的好壞直接影響到電廠的安全運(yùn)行。

    輸煤系統(tǒng)主要承擔(dān)從煤源至儲煤場，再由儲煤場到主機(jī)煤倉，或者直接到主機(jī)煤倉的備煤和上煤任務(wù)。火電廠輸煤程控系統(tǒng)主要控制的對象包括：給煤機(jī)、三通擋板、皮帶機(jī)、碎煤機(jī)、除鐵器、犁式卸煤器等設(shè)備。

    輸煤系統(tǒng)的特點(diǎn)：

    1、 輸煤系統(tǒng)設(shè)備較多，相互連鎖繁雜

    2、 控制過程具有很強(qiáng)的時序性

    3、 現(xiàn)場環(huán)境惡劣，粉塵、潮濕、振動、噪聲、電磁干擾都比較嚴(yán)重，給電氣設(shè)備運(yùn)行及檢修都帶來不便

    4、 整個系統(tǒng)控制分散，覆蓋距離遠(yuǎn)

解決方案

    大部分輸煤程控系統(tǒng)都是由PLC來實(shí)現(xiàn)的。考慮到電廠的輸煤程控控制對象比較分散，在碼頭、煤廠、原煤倉及運(yùn)煤配電間等處設(shè)置遠(yuǎn)程I/O站。由于火電廠輸煤系統(tǒng)運(yùn)行條件惡劣，各類干擾信號較多，集中控制系統(tǒng)與遠(yuǎn)程I/O站間的通訊建議采用光纜。
 

方案特點(diǎn)

    1、 采用集散型結(jié)構(gòu)，開放性好、易于擴(kuò)展、性能穩(wěn)定可靠。 

    2、 網(wǎng)絡(luò)采用標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)以太網(wǎng)、遠(yuǎn)程I／O，雙纜冗余通信，安全性高。 

    3、 上位機(jī)雙機(jī)熱備形式，可靠性好。

    4、 計算機(jī)監(jiān)控管理功能強(qiáng)大、實(shí)時采集顯示運(yùn)行工況及有關(guān)數(shù)據(jù)，畫面逼真，動感強(qiáng)。 

    5、 靈活調(diào)整工藝參數(shù) 

    6、 人機(jī)界面友好，容易掌握 

    7、 完善的數(shù)據(jù)庫功能，方便查詢歷史數(shù)據(jù)、追溯報警狀態(tài) 

    8、 標(biāo)準(zhǔn)通訊網(wǎng)絡(luò)接口（工業(yè)以太網(wǎng)、Profibus等），便于接入用戶網(wǎng)絡(luò)

電廠化水系統(tǒng)

背景介紹

    水處理系統(tǒng)是電廠重要的輔助系統(tǒng)，特別是大型電廠及供熱電廠的化水處理車間水處理量大，工藝復(fù)雜，水質(zhì)要求高，其運(yùn)行的好壞直接關(guān)系到電廠的安全性和可靠性。水處理系統(tǒng)包括循環(huán)水、綜合水泵房、化學(xué)水處理、廢水處理、凝結(jié)水精處理等部分。上述各部分組成電廠的水網(wǎng)系統(tǒng)。

    電廠機(jī)組的大型化，對電廠水處理的自動控制水平提出了更高的要求，全過程自動化及網(wǎng)絡(luò)化是電廠水處理為滿足大機(jī)組高效運(yùn)行而必須確定的發(fā)展方向。利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和軟件技術(shù)將電廠原來互相孤立的各部分水系統(tǒng)聯(lián)系起來，采用PLC和上位機(jī)的二級控制結(jié)構(gòu)，利用PLC對各個系統(tǒng)中的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，上位機(jī)和PLC之間通過數(shù)據(jù)通信接口進(jìn)行通信，形成全廠水系統(tǒng)集中控制，實(shí)現(xiàn)全廠水系統(tǒng)集中操作，集中監(jiān)督和集中管理。

    火電廠化水系統(tǒng)主要包括凝結(jié)水精處理系統(tǒng)、補(bǔ)給水系統(tǒng)和廢水系統(tǒng)三大部分。

    ?凝結(jié)水系統(tǒng)主要工藝流程包括：凝結(jié)水精處理及樹脂再生系統(tǒng)、水汽取樣分析系統(tǒng)、化學(xué)加藥系統(tǒng)等幾個部分。

    －凝結(jié)水精處理及樹脂再生系統(tǒng)包括混床、樹脂捕捉器、再循環(huán)泵、旁路及單元內(nèi)所有的管道、管件、閥門、就地儀表等;

    －水汽取樣分析系統(tǒng)包括熱力系統(tǒng)的水汽取樣分析系統(tǒng)和凝汽器檢漏取樣分析系統(tǒng)。熱力系統(tǒng)水汽取樣分析系統(tǒng)由高溫高壓架、儀表盤組成。凝汽器檢漏取樣分析系統(tǒng)由檢漏取樣架和分析儀表盤組成；

    －化學(xué)加藥系統(tǒng)由三部分組成：給水及凝結(jié)水加氨系統(tǒng)；給水加聯(lián)氨系統(tǒng)；爐水加磷酸鹽系統(tǒng)。

    補(bǔ)給水系統(tǒng)由預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透預(yù)脫鹽系統(tǒng)、化學(xué)除鹽系統(tǒng)、酸堿系統(tǒng)四部分組成，控制范圍還包括水工凈水站。

    廢水系統(tǒng)用來處理電廠的全部廢水，包括灰渣廢水、化學(xué)廢水、生活廢水和脫硫廢水等。電廠灰渣系統(tǒng)大型機(jī)組的除灰渣系統(tǒng)通常包括,磨煤機(jī)排出的石子煤處理；鍋爐底部渣的處理；省煤器、空氣預(yù)熱器和電氣除塵器飛灰的處理。

解決方案
 
    水處理系統(tǒng)采用PLC和上位機(jī)兩層結(jié)構(gòu)。控制方式采用遠(yuǎn)程PLC控制和就地手動控制兩種。在正常情況下，系統(tǒng)啟用遠(yuǎn)方PLC控制，所有的操作及故障監(jiān)測、趨勢分析都可通過控制室內(nèi)操作站實(shí)現(xiàn)；一旦某些部分出現(xiàn)故障，可將控制切換到就地手動控制。

    監(jiān)控系統(tǒng)所起的作用：

    1. 畫面顯示

    顯示系統(tǒng)工藝流程畫面，系統(tǒng)設(shè)置畫面，報警畫面，歷史報警畫面，趨勢畫面，各設(shè)備的狀態(tài)顯示畫面，參數(shù)修改等畫面。

    2. 系統(tǒng)運(yùn)行操作

    系統(tǒng)的設(shè)置、參數(shù)修改、各子系統(tǒng)的自動和手動啟動停止操作。

    3. 報表管理

    顯示和追加系統(tǒng)記錄報告，實(shí)時打印系統(tǒng)事件報告，實(shí)時或定時打印系統(tǒng)運(yùn)行報表。

    4. 報警功能

    CRT屏幕顯示故障區(qū)域流程圖，事故設(shè)備圖形變色或閃爍,屏幕上方用漢字顯示故障性質(zhì)及發(fā)生時間。打印機(jī)自動打印故障內(nèi)容及發(fā)生時間。語言報警系統(tǒng)發(fā)生語音信號。

    5. 趨勢圖

    實(shí)時趨勢顯示、歷史趨勢查詢。

    6. 系統(tǒng)登錄

    提供多級用戶管理，保證系統(tǒng)安全。

除灰渣系統(tǒng)

工藝流程介紹

    大型機(jī)組的除灰渣系統(tǒng)通常包括,磨煤機(jī)排出的石子煤處理；鍋爐底部渣的處理；省煤器、空氣預(yù)熱器和電氣除塵器飛灰的處理。

    ●除渣系統(tǒng)