火電廠dcs控制系統(tǒng) 火電廠DCS的應(yīng)用

更新時(shí)間：2016-08-16 10:44:06　點(diǎn)擊數(shù)：3083

分散控制系統(tǒng)(DCS)是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的綜合產(chǎn)物。它基于控制分散、危險(xiǎn)分散、操作和管理集中的設(shè)計(jì)思想，采用多層分級(jí)、合作自治的結(jié)構(gòu)形式，適應(yīng)了現(xiàn)代化生產(chǎn)和企業(yè)管理的要求。

　　隨著我國(guó)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展以及我國(guó)在生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化方面科技水平的不斷提高，目前我國(guó)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(jìn)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(jià)格逐年下降，DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用范圍將越來(lái)越廣。DCS也逐步開始在小型電廠廣泛應(yīng)用。在我國(guó)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，小型火電廠基本上為供熱機(jī)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(shè)備選型多為循環(huán)流化床鍋爐配抽汽式汽輪發(fā)電機(jī)組，一般為二爐一機(jī)或三爐二機(jī)，熱力系統(tǒng)為母管制。以此為例：

　　鍋爐運(yùn)行控制任務(wù)

　　① 自動(dòng)檢測(cè)：用檢測(cè)元件和顯示儀表，對(duì)鍋爐的熱工參數(shù)(壓力、溫度、流量等)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量和顯示，并為自動(dòng)調(diào)節(jié)和安全保護(hù)提供檢測(cè)信號(hào)。

　　② 自動(dòng)調(diào)節(jié)：對(duì)鍋爐運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，以適應(yīng)外界負(fù)荷和工質(zhì)參數(shù)的要求，并使鍋爐保持在較經(jīng)濟(jì)的工況下運(yùn)行。

　　③程序控制：使鍋爐的啟、停及運(yùn)行等一系列操作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。如系統(tǒng)啟動(dòng)按照引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、爐排的啟動(dòng)順序進(jìn)行。

　　④保護(hù)連鎖：系統(tǒng)必須具有超壓、水位過(guò)高、水位過(guò)低聲光報(bào)警以及超壓停爐和水位過(guò)低停爐熱工聯(lián)鎖保護(hù)等功能。電氣聯(lián)鎖保護(hù)是為防止設(shè)備在啟、停過(guò)程中由于操作錯(cuò)誤而造成事故。

　　根據(jù)鍋爐實(shí)際使用需要，確定了10個(gè)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(fù)壓;⑥主汽溫度;⑦ 汽包水位;⑧ 爐排轉(zhuǎn)速;⑨ 鼓風(fēng)轉(zhuǎn)速;④給煤機(jī)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(diǎn)，燃燒自動(dòng)則是鍋爐系統(tǒng)控制的難點(diǎn)。

    DCS在小型火電廠應(yīng)用中存在的問(wèn)題

　　①國(guó)產(chǎn)DCS硬件的制造工藝及制造水平離國(guó)際水平有較大的差距，硬件的故障率較高;② 由于缺乏切實(shí)可行的測(cè)試方法和手段。有些DCS性能指標(biāo)無(wú)法進(jìn)行考核和驗(yàn)收。許多性能指標(biāo)沒(méi)有達(dá)到規(guī)范要求;③由于DCS市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，價(jià)格壓得很低。DCS供應(yīng)商在工程設(shè)計(jì)及應(yīng)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(méi)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(shè)計(jì)及應(yīng)用軟件的開發(fā)水平也不高。先進(jìn)的控制軟件及控制策略不能推廣應(yīng)用。不利于電廠的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行;⑤國(guó)產(chǎn)檢測(cè)元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)的可靠性、準(zhǔn)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(dòng)調(diào)節(jié)投入的難度。使得DCS的優(yōu)勢(shì)不能完全發(fā)揮出來(lái)，影響了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行;⑥ 由于小機(jī)組的不規(guī)范性。一些輔助設(shè)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(shè)備的控制信號(hào)傳送至DCS并由DCS進(jìn)行控制;各系統(tǒng)之問(wèn)的聯(lián)接是工程中最麻煩的問(wèn)題。能否解決這些問(wèn)題又成了整個(gè)系統(tǒng)能否長(zhǎng)期安全運(yùn)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(duì)生產(chǎn)過(guò)程的細(xì)節(jié)并不太了解。或者說(shuō)對(duì)主設(shè)備的變化不太了解。因而。控制策略往往有些不足。必須在投產(chǎn)后在有經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)行人員的幫助下，根據(jù)實(shí)際情況不斷修改才能取得較好的效果。

    目前國(guó)產(chǎn)DCS已經(jīng)達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。國(guó)產(chǎn)DCS的性價(jià)比高，適合在300MW以下機(jī)組中選用，在600MW以上機(jī)組可逐步擴(kuò)大應(yīng)用范圍。

　　國(guó)內(nèi)DCS企業(yè)對(duì)大型電廠的工程能力有待在實(shí)際工程鍛煉中進(jìn)一步提高。

　　國(guó)內(nèi)DCS企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)研發(fā)力量，在DCS中盡快解決與FF、Profibus-PA等現(xiàn)場(chǎng)總線儀表連接的工程實(shí)踐，EDDL設(shè)備描述語(yǔ)言技術(shù)，可互操作性技術(shù)的應(yīng)用等專項(xiàng)技術(shù)。

　　加強(qiáng)管控一體化，電控、儀控一體化的應(yīng)用技術(shù)的工程實(shí)踐，特別是加強(qiáng)“資產(chǎn)管理”專項(xiàng)技術(shù)的實(shí)踐。

　　加強(qiáng)功能安全技術(shù)的研究。

　　在引進(jìn)國(guó)外特大型機(jī)組DCS應(yīng)用工程中，把國(guó)內(nèi)制造廠作為最終用戶的伙伴，參加進(jìn)去，從中吸取國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和工程管理經(jīng)驗(yàn)，并為最終用戶在該機(jī)組的運(yùn)行、維護(hù)保駕護(hù)航。