大型火电机组自动化1DCS概述 (8).ppt

2019 12 24 1 单元机组集控 2019 12 24 2 一 单元机组控制室二 集控室基本配置三 集控室布置实例 单元机组集控 2019 12 24 3 一 单元机组控制室 目前 大型单元机组通常两台机组合建一个集中控制楼并布置在两炉之间 有时还伸入除氧煤仓间内 单元控制室设置在集中控制楼的运转层 当有特殊要求时 经过论证 也可多台机组合用一个集中控制楼 单元控制室布置在独立的集中控制楼内 此外 单元控制室也可布置在除氧间或煤仓间的运转层或其他合适的位置 在单元控制室邻近还需要布置工程师工作间 热控电子设备间 热控电源设备间 电气继电器室以及交接班室等房间 1 控制室的位置 2019 12 24 4 单元控制室两侧应有通往锅炉房和汽机房的通道 出入口不少于两个 单元控制室 工程师工作间 电子设备间 电气继电器室等房间内应有良好的空调 照明 隔热 防尘 防火 室内装饰应采用不燃烧材料 防水 防振和防噪声等措施 单元控制室 电子设备间 工程师工作间及其电缆夹层内 应设置火灾报警和气体灭火 并严禁汽水及油路管道穿越 2 控制室的安全要求 2019 12 24 5 3 控制室内的规划 单元控制室内的布置和运行监控方式是随着机组容量的增大 自动化程度的提高和成熟而日益简化的 例如 我国最早的安徽平圩电厂600mw机组 还设有大量的常规操作开关和监视仪表 计算机数据采集系统 das 只替代了部分监视仪表 运行是按炉 机 电分别监控的 2019 12 24 6 上海石洞口二厂是我国首台600mw越临界机组 20世纪90年代初引进时 以较高的要求实现以dcs系统crt和键盘为中心的单元值班长运行模式 但是它在控制盘上仍保留着较多的调节回路的数字操作站和其他硬操设备 随着控制技术的发展 近年来设计的600mw机组控制 已取消了绝大部分的后备操作设备和显示仪表 仅在操作台上配有少量必须的供紧急停机的操作设备 例如 江苏常熟二厂超临界600mw机组 它的单元机组控制在操作台前面的立屏上 只设置了两块大屏幕显示器 非常简洁 2019 12 24 7 早期的dcs集控室示例 2019 12 24 8 2019 12 24 9 近期的dcs集控室示例 2019 12 24 10 近期的dcs集控室示例 返回 2019 12 24 11 二 集控室基本配置 配置原则 当dcs发生全局性或重大故障 如dcs电源消失 通信中断 全部操作员站失去功能 重要控制站失去控制和保护功能等 时 应能依靠后备操作设备确保机组紧急安全停机 在操作员台上设置的独立于dcs的后备操作手段有 1 后备监控设备 1 锅炉总燃料跳闸 mft 2 汽轮机跳闸 ets 3 发电机 变压器组跳闸 4 汽包事故放水门 5 锅炉安全门 机械式除外 6 直流润滑油泵 7 汽轮机真空破坏门 8 交流润滑油泵 9 发电机灭磁开关 10 柴油发电机启动 2019 12 24 12 一般 顺序控制系统 scs 和模拟量控制系统 mcs 不配置后备操作器 控制屏上不宜再配置常规光字牌报警装置 当一定要求时 则可按每单元机组设置不超过20个光字牌报警窗口 其报警内容如下 1 最主要参数偏离正常值 2 单元机组主要保护跳闸 3 重要控制装置如dcs ets等故障或电源故障 2019 12 24 13 2 显示器 5 7台21寸crt或lcd的操作员显示器机组监控界面大屏幕显示器能完成crt上所有的显示和操作功能与小幅面显示器配合使用缓解运行人员长时间监视造成的疲劳 2019 12 24 14 将炉膛火焰和汽包水位工业电视甚至全厂闭路工业电视纳入dcs 在大屏幕显示器上显示 也可将声光报警系统纳入dcs 在大屏幕显示器上实现声光报警 且可兼有语音效果 随着多媒体技术的发展 在大屏幕显示器上还可实现工业电视的显示功能 例如 大屏幕的应用前景是很好的 但是目前实际应用情况还不太理想 2019 12 24 15 大屏幕应用中的主要问题 1 价格较昂贵 一套装置需要数十万元 2 质量不稳定 维护费用高 有的大屏面亮度不均匀或亮度低看不清楚 灯泡寿命短 额定亮度下运行 一般每年需要换一次 3 运行实用性还不高 运行人员基本以普通crt监控为主 大屏只显示一些趋势图或几幅主模拟图 大多不作为运行员站使用 近期建设的大型火电机组大多配备了大屏幕 因此需改善和提高它的应用效果 2019 12 24 16 近年来建设的大型火电机组都配置有全厂闭路工业电视系统 除相对集中的辅助车间值班点设监视屏外 要求在单元控制室集中监视 监视方式 有的是分散在各个单元机组大屏幕上 有的在控制室的中间位置设置单独的集中的大屏幕监视屏 或设置等离子电视墙 当采用全厂集中监视方式时 除可以监视各单元机组监视点外 还可以监视全厂范围内的有关辅助车间及厂区的场景 输煤系统的工业电视一般只在输煤控室内监视 3 全厂闭路工业电视监视器 2019 12 24 17 4 电气网控新建机组的电气网控一般设在单元控制室内 其网控运行员站 或屏 放在控制室中间或放置在值长台上 扩建工程则视具体情况 有的是设在单元控制室内 有的就设在老厂电气主控室内 5 值长台值长是运行值班的组织者管理者 在单元控制室内都设置有值长值班台 值长台上一般配置有dcs的值长终端站 sis终端站及调度通信设备 6 运行人员配置实现单元机组一体化控制 全能值班 即不设司机 司炉和电气值班员 而是一台机组配备一名主值班员 机组长 两名副值班员负责对整台机组实施全面监控 主 副值班员都要求有较高的文化技术水平 返回 2019 12 24 18 三 集控室布置实例 1 石洞二厂600mw机组集控室布置 两台机组控制盘台布置在一个主控室内 两台机组的控制盘台对称布置 每台机组配置 一个高2 5m 长11m的模拟控制盘 一个机组操作员控制台组成 2019 12 24 19 模拟控制盘上的配置 按照锅炉 汽轮机 发电机的生产工艺流程配置了 热工仪表68只 电气仪表14只 记录仪表15只 趋势记录仪表6只 重要辅机 阀门的起停按钮和开关约80只 数控手动 自动站46只模拟式插入控制面板5台 炉膛监视工业电视1台吹灰监视工业电视1只 吹灰器顺控插入面板炉管泄漏检测装置插入控制面板 2019 12 24 20 模拟控制盘的最高层布置10个报警区 每个报警区有16个报警窗 每个报警窗最多可有4个报警光示牌 按报警等级的不同可采用不同的全窗口 1 2或1 4窗口方式报警 在报警区中间装有发电机功率 频率和时 分 秒计时数字显示仪表 2019 12 24 21 机组的操作员控制台由2套n 90的管理命令系统 mcs 组成 互为冗余 每套mcs配有3台冗余的操作员crt 键盘 2台打印机和1台彩色硬拷贝 在控制台上布置有6台操作员22只手操开关 如紧急停机开关 报警确认开关等 deh系统dcs之间用硬接线连接 因此在主控室内的n 90的crt上能完成deh系统的监视 机组操作员控制台配置 2019 12 24 22 北仑电厂一期600mw机组采用一台机组一个控制室的布置 其主控制室布置示意如图所示 2 北仑电厂600mw机组集控室布置 取消了常规的btg盘和过程模拟屏 只设有2组操作员台 由6台crt完成全部的监视和操作任务 2个操作员台之间设有一个备用控制台 除了布置其他控制系统的部分插件板外 主要还是为了布置一些常规后备显示仪表和操作设备 如此配置 在今天来看是太多了些 此处仅对一机一控的控制室设置实例作一介绍 2019 12 24 23 浙江北仑电厂一期工程建设较早 近期已对其控制系统及控制室作了改造 更换了dcs系统 并实现两台机组在一个控制室内集中控制 改造后的集中控制室布置如图所示 2019 12 24 24 常熟二厂3台600mw国产超临界机组采用一个集中控制室 设置在1号和2号炉之间 控制室内每台机组1组运行员台和2块100in大屏幕显示器 3台机