火電廠dcs控制系統(tǒng) 火電廠DCS的應用

更新時間：2016-08-16 10:44:06　點擊數(shù)：3032

分散控制系統(tǒng)(DCS)是計算機、自動控制技術(shù)及網(wǎng)絡通訊技術(shù)的綜合產(chǎn)物。它基于控制分散、危險分散、操作和管理集中的設計思想，采用多層分級、合作自治的結(jié)構(gòu)形式，適應了現(xiàn)代化生產(chǎn)和企業(yè)管理的要求。

　　隨著我國生產(chǎn)力的不斷發(fā)展以及我國在生產(chǎn)過程自動化方面科技水平的不斷提高，目前我國新建的火電廠普遍都采用了DCS控制系統(tǒng)，以前采用常規(guī)控制的火電廠也基本進了DCS改造。隨著DCS控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，性能不斷提高價格逐年下降，DCS控制系統(tǒng)的應用范圍將越來越廣。DCS也逐步開始在小型電廠廣泛應用。在我國控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，小型火電廠基本上為供熱機組，主要用于冶金、石化、化工、紡織等行業(yè)大型企業(yè)的自備電廠及城市供熱，大部分屬于電力系統(tǒng)外的電廠。

    典型的主設備選型多為循環(huán)流化床鍋爐配抽汽式汽輪發(fā)電機組，一般為二爐一機或三爐二機，熱力系統(tǒng)為母管制。以此為例：

　　鍋爐運行控制任務

　　① 自動檢測：用檢測元件和顯示儀表，對鍋爐的熱工參數(shù)(壓力、溫度、流量等)進行連續(xù)測量和顯示，并為自動調(diào)節(jié)和安全保護提供檢測信號。

　　② 自動調(diào)節(jié)：對鍋爐運行參數(shù)進行自動調(diào)整，以適應外界負荷和工質(zhì)參數(shù)的要求，并使鍋爐保持在較經(jīng)濟的工況下運行。

　?、鄢绦蚩刂疲菏瑰仩t的啟、停及運行等一系列操作實現(xiàn)自動化。如系統(tǒng)啟動按照引風機、鼓風機、爐排的啟動順序進行。

　　④保護連鎖：系統(tǒng)必須具有超壓、水位過高、水位過低聲光報警以及超壓停爐和水位過低停爐熱工聯(lián)鎖保護等功能。電氣聯(lián)鎖保護是為防止設備在啟、停過程中由于操作錯誤而造成事故。

　　根據(jù)鍋爐實際使用需要，確定了10個調(diào)節(jié)攢，分別是：① 除氧水位;② 除氧壓力;③ 主汽減壓;④ 分汽缸出口穩(wěn)壓;⑤ 爐膛負壓;⑥主汽溫度;⑦ 汽包水位;⑧ 爐排轉(zhuǎn)速;⑨ 鼓風轉(zhuǎn)速;④給煤機轉(zhuǎn)速(控制煤層厚度)等。其中汽包水位、主汽溫度是鍋爐系統(tǒng)控制的重點，燃燒自動則是鍋爐系統(tǒng)控制的難點。

    DCS在小型火電廠應用中存在的問題

　?、賴a(chǎn)DCS硬件的制造工藝及制造水平離國際水平有較大的差距，硬件的故障率較高;② 由于缺乏切實可行的測試方法和手段。有些DCS性能指標無法進行考核和驗收。許多性能指標沒有達到規(guī)范要求;③由于DCS市場競爭激烈，價格壓得很低。DCS供應商在工程設計及應用軟件的開發(fā)上不可能有很大的投入。在硬件配置上往往并沒有體現(xiàn)DCS的分散控制原則。特別是在小型系統(tǒng)中。這種現(xiàn)象尤為明顯;④工程設計及應用軟件的開發(fā)水平也不高。先進的控制軟件及控制策略不能推廣應用。不利于電廠的經(jīng)濟安全運行;⑤國產(chǎn)檢測元件及執(zhí)行機構(gòu)的可靠性、準確性往往不能滿足DCS控制系統(tǒng)的要求。加大了系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)投入的難度。使得DCS的優(yōu)勢不能完全發(fā)揮出來，影響了機組的經(jīng)濟運行;⑥ 由于小機組的不規(guī)范性。一些輔助設備都自帶控制系統(tǒng)(箱)。較常用的方法是采用硬接線的方式，將這些設備的控制信號傳送至DCS并由DCS進行控制;各系統(tǒng)之問的聯(lián)接是工程中最麻煩的問題。能否解決這些問題又成了整個系統(tǒng)能否長期安全運行的關(guān)鍵;⑦控制策略一般由DCS廠家制定.1旦DCS廠家往往對生產(chǎn)過程的細節(jié)并不太了解。或者說對主設備的變化不太了解。因而?？刂撇呗酝行┎蛔?。必須在投產(chǎn)后在有經(jīng)驗的運行人員的幫助下，根據(jù)實際情況不斷修改才能取得較好的效果。

    目前國產(chǎn)DCS已經(jīng)達到或接近國際先進水平。國產(chǎn)DCS的性價比高，適合在300MW以下機組中選用，在600MW以上機組可逐步擴大應用范圍。

　　國內(nèi)DCS企業(yè)對大型電廠的工程能力有待在實際工程鍛煉中進一步提高。

　　國內(nèi)DCS企業(yè)應加強研發(fā)力量，在DCS中盡快解決與FF、Profibus-PA等現(xiàn)場總線儀表連接的工程實踐，EDDL設備描述語言技術(shù)，可互操作性技術(shù)的應用等專項技術(shù)。

　　加強管控一體化，電控、儀控一體化的應用技術(shù)的工程實踐，特別是加強“資產(chǎn)管理”專項技術(shù)的實踐。

　　加強功能安全技術(shù)的研究。

　　在引進國外特大型機組DCS應用工程中，把國內(nèi)制造廠作為最終用戶的伙伴，參加進去，從中吸取國外先進技術(shù)和工程管理經(jīng)驗，并為最終用戶在該機組的運行、維護保駕護航。