一 引言

    DCS系統(tǒng)經(jīng)過30年的發(fā)展，在火電廠的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，可以監(jiān)控大型火電機(jī)組的工藝全過程，并已經(jīng)滲透到火電廠控制系統(tǒng)的水、煤、灰等各個領(lǐng)域。2005年8月17日，北京和利時系統(tǒng)工程股份有限公司在湖南創(chuàng)元2X300MW火電機(jī)組DCS招標(biāo)中中標(biāo)1，2#機(jī)組及公用系統(tǒng)控制項目。2006年11月11日，北京和利時系統(tǒng)工程股份有限公司在湖南創(chuàng)元2X300MW火電機(jī)組DCS招標(biāo)中中標(biāo)輔網(wǎng)控制系統(tǒng)(水網(wǎng)、煤網(wǎng)、灰網(wǎng))項目。#1機(jī)組計劃將于2007年底前投運，這將是國產(chǎn)化DCS控制系統(tǒng)在大型火電發(fā)電機(jī)組實現(xiàn)全廠一體化控制重要事件。

二 項目概述
 
    1．主機(jī)組

    鍋爐：鍋爐為上海鍋爐廠有限公司的SG1025/17.44－M859型亞臨界參數(shù)、自然循環(huán)汽包爐，單爐膛、一次中間再熱、半露天布置、全鋼構(gòu)架、四角切圓燃燒、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣燃煤鍋爐。

    汽輪機(jī)：汽輪機(jī)為上海汽輪機(jī)有限公司的N300-16.7/537/537型，亞臨界參數(shù)、一次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽凝汽式機(jī)組。汽溫調(diào)節(jié)方式：過熱汽采用二級噴水減溫加備用噴水減溫的方式，再熱汽采用尾部煙氣擋板調(diào)溫并輔以事故噴水。

    發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)為上海電機(jī)廠有限公司的QFSN-300-2型自并勵勵磁系統(tǒng),水-氫-氫冷卻方式
主要熱力系統(tǒng)特點：熱力系統(tǒng)采用單元制，給水系統(tǒng)采用2臺50％容量的汽動給水泵，1臺50%容量的電動給水泵。正常投運2臺汽動給水泵，電動給水泵作為啟動及汽泵事故備用。汽機(jī)回?zé)岢槠到y(tǒng)設(shè)置8級，作為三臺高加，一臺除氧器，四臺低加的汽源。制粉系統(tǒng)采用鋼球磨中儲式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)，每臺鍋爐配磨煤機(jī)4臺，給煤機(jī)4臺。煙風(fēng)系統(tǒng)采用平衡通風(fēng)方式，空予器采用三分倉回轉(zhuǎn)式預(yù)熱器，設(shè)2臺動葉可調(diào)軸流式送風(fēng)機(jī)，2臺動葉可調(diào)軸流式吸風(fēng)機(jī)，2臺一次風(fēng)機(jī)。鍋爐為四角切圓燃燒，點火方式為高能點火，每個油燃燒器配有一個點火器。設(shè)置簡易高低壓旁路系統(tǒng)，系統(tǒng)容量約為鍋爐最大連續(xù)出力的15％左右，采用遠(yuǎn)方手動操作方式。
熱控系統(tǒng)采用和利時公司的第四代DCS產(chǎn)品HOLLiAS-MACS系統(tǒng)
    
    2． 輔網(wǎng)：   輔助車間全部采用DCS分散控制方式，實現(xiàn)全顯示器/鍵盤監(jiān)控，不設(shè)后備常規(guī)監(jiān)控設(shè)備；輔助車間根據(jù)各車間地理位置和系統(tǒng)的相關(guān)性構(gòu)成水、煤、灰三個控制網(wǎng)絡(luò)，并通過以太網(wǎng)連接成集中控制網(wǎng)，在集中控制室可對輔助車間實現(xiàn)監(jiān)控。
      
    水網(wǎng)：化學(xué)補(bǔ)充水車間，取樣加藥車間，凈化站車間，化學(xué)廢水車間
      
    煤網(wǎng)：輸煤綜合樓，煤倉間，含煤廢水車間
      
    灰網(wǎng)：除灰綜合樓，燃油泵房，灰?guī)煸O(shè)備間，除灰水泵房
      
    脫硫：預(yù)留…

三 工程的系統(tǒng)設(shè)計

    1．系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

    1）項目規(guī)模: 2X300MW機(jī)組機(jī)、爐、電及公用系統(tǒng)+輔網(wǎng)（水、煤、灰）

    （1）主機(jī)組 ：主要設(shè)計控制分站：爐側(cè)10個控制站共計3200點左右，機(jī)側(cè)8個站共計2500點左右，單元機(jī)組電氣2個站，共計770點。公用系統(tǒng)電氣、空調(diào)、壓縮空氣等共計1270點。主要完成的功能：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）、模擬量控制系統(tǒng)（MCS）、爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)（FSSS）、順序控制系統(tǒng)（SCS）、旁路控制系統(tǒng)（BPC）及電氣控制系統(tǒng)（ECS），協(xié)調(diào)控制（CCS）等。

    （2） 輔網(wǎng)控制系統(tǒng)：兩臺計算機(jī)，用來監(jiān)控監(jiān)控水網(wǎng)，煤網(wǎng)，灰網(wǎng)，脫硫等。

    （3） 水網(wǎng)控制系統(tǒng)：水網(wǎng)項目共5個站，分布在不同的就地設(shè)備間，與控制站之間使用光纖連接。包括化學(xué)補(bǔ)水系統(tǒng)，化學(xué)廢水系統(tǒng)，取樣加藥控制系統(tǒng)，凈化站控制系統(tǒng)，脫硫廢水系統(tǒng)5個小子系統(tǒng)

    （4）煤網(wǎng)控制系統(tǒng)：煤網(wǎng)項目共3個站，分布在不同的就地設(shè)備間，與控制站之間使用光纖連接。包括疏煤綜合樓，煤倉間，含煤廢水

    （5）灰網(wǎng)控制系統(tǒng)：煤網(wǎng)項目共4個站，分布在不同的就地設(shè)備間，與控制站之間使用光纖連接。包括除灰綜合樓，燃油泵房，灰?guī)煸O(shè)備間，除灰水泵房4個子系統(tǒng)。

    （6）脫硫控制系統(tǒng)：規(guī)劃中…

    2）軟件結(jié)構(gòu)：基于WINDOWS操作平臺的HOLLiAS-MACS實時監(jiān)控軟件 + 輔助工具軟件

    3）硬件結(jié)構(gòu)  操作員站 + 服務(wù)器（冗余）+ 主控FM803（冗余）+ 新型SM系列采控模件
    
    2． 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計
       
    1）主機(jī)組系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖
 

    2）輔網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖
 

                                       
    4）灰網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖
 

    6）脫硫系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖
        規(guī)劃中…

    3．  工程數(shù)據(jù)庫設(shè)計
          
    工程分類設(shè)計：
    
    項目名稱 系統(tǒng)名稱 工程名稱 組號 域號

    主機(jī)組    
 
    公用系統(tǒng) CYGY 1號組 0號域
 
    1#機(jī)組 CY1 1號組 1號域
 
    2號機(jī)組 CY2 1號組 2號域

    輔網(wǎng)系統(tǒng) 在以下每個工程里增加2個計算機(jī)操作站
 
    補(bǔ)水泵房 CYBS 2號組 0號域
 
    水網(wǎng) CYSW 2號組 1號域
 
    煤網(wǎng) CYMWXT 2號組 2號域
 
    灰網(wǎng) CYHWXT 2號組 3號域
 
    脫硫 CYTLXT 3號組 4號域
 
    4．  系統(tǒng)對時結(jié)構(gòu)設(shè)計
    
    DCS系統(tǒng)的對時結(jié)構(gòu)直接決定了系統(tǒng)SOE信號的精度，該設(shè)計方案能夠解決由于SOE信號從屬于不同的控制器而帶來精度誤差偏大的問題。精確的對時系統(tǒng)配置框圖和原理框圖如下：
 

    遠(yuǎn)程I/O的供電與接地

    由現(xiàn)場附近的熱工電源盤供給，或由布置于控制室里的DCS電源柜供給。為保證遠(yuǎn)程I/O柜內(nèi)各采集模塊的電源穩(wěn)定，電源經(jīng)過UPS電源穩(wěn)壓后供給，該路電源失去時UPS仍可保證遠(yuǎn)程I/O能正常工作一段時間。

    遠(yuǎn)程I/O柜布置于現(xiàn)場，離控制室里的DCS系統(tǒng)接地柜的匯流總排較遠(yuǎn)，因此遠(yuǎn)程I/O柜的地就近接入現(xiàn)場的地網(wǎng)。遠(yuǎn)程I/O的安全地、屏蔽地和邏輯地在柜內(nèi)一點匯流后作為接地點，該接地點由專用的接地電纜接入現(xiàn)場地網(wǎng)，接地電阻要求不大于4歐姆。

    結(jié)束語

    創(chuàng)元電廠2*300MW工程是一個含主機(jī)組及輔助控制系統(tǒng)的大型一體化控制的火電機(jī)組，輔助控制系統(tǒng)是全廠熱工自動化的重要組成部分，隨著DCS分散控制系統(tǒng)日漸成熟，并已在國內(nèi)許多大中小型火電廠中得以廣泛應(yīng)用。無論是硬件系統(tǒng)，軟件設(shè)計組態(tài)，還是在運行管理上都積累了很多成熟可信的經(jīng)驗，利用依靠先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)合理有效地提高輔助系統(tǒng)的控制水平是提高全廠綜合自動化水平，提高電廠運行經(jīng)濟(jì)性。輔助控制系統(tǒng)與主機(jī)組DCS實現(xiàn)一體化控制，能夠優(yōu)化電廠資源配置、降低備品備件數(shù)量、減少維護(hù)費用、達(dá)到降低產(chǎn)品成本，減人增效，為實現(xiàn)“廠網(wǎng)分開，競價上網(wǎng)”，增強(qiáng)電廠的市場競爭力提供了重要保證。