余热发电设计方案.doc

热控方案6.1 工程概况6.1.1工程概况本工程为新上1台120t/h高温高压煤气锅炉，1台25MW抽凝式汽轮发电机组。6.2、热工自动化水平DCS的操作员站为机组主要的监视、控制中心，作为主要的人机接口。另外机组还配有少量必要的仪表和控制设备，当DCS故障时，可通过以上设备实现紧急停机。分散控制系统包括整个机组的数据采集和处理系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、辅机顺序控制系统(SCS)、锅炉炉膛安全监控系统（FSSS）、汽机危急跳闸系统（ETS）等功能。机组能在少量就地操作和巡检配合下在控制室内实现机组启动，并能在控制室实现机组的运行工况监视、调整、停机和事故处理。6.3 热工自动化系统的配置与功能热工自动化系统设置分散控制系统（DCS）。热工自动化系按功能分散和物理分散，信息集中管理的设计原则。DCS由分散处理单元、数据通讯系统和人机接口组成。 DCS系统是全中文、模块式结构，易于组态，易于使用，易于扩展。6.3.1 分散控制系统（DCS）本工程锅炉、汽机、机组公用系统的监视、控制和保护将以分散控制系统（DCS）为主，辅以少量的其它控制系统完成。6.3.1.1 DCS各系统的功能：a. 数据采集系统（DAS）DAS是监视机组安全运行的主要手段，具有高度的可靠性和实时响应能力。其主要功能包括：显示功能，包括操作显示、标准画面显示（如成组显示、棒状图显示、趋势显示、报警显示）、模拟图显示、系统显示、帮助显示等。制表记录，包括定期记录、运行操作记录、事件顺序记录（SOE）、事故追忆记录、设备运行记录、跳闸一览记录等。对所有输入信息进行处理，诸如标度、调制、检验、线性补偿、滤波、数字化处理及工程单位转换等。历史数据存储和检索功能等。性能计算功能，提供在线计算能力，计算发电机组及辅机的各种效率及性能参数等，计算值及中间计算值应有打印记录，并能在LCD上显示。b. 模拟量控制系统（MCS）MCS能够满足机组启停的要求，完成锅炉和汽机、发电机的控制。保证机组在最低稳燃负荷至100%MCR负荷范围内，控制运行参数不超过允许值，协调机、炉及其辅机的安全经济运行。主要模拟量调节有：汽包水位调节除氧器压力调节除氧器水位调节c. 顺序控制系统（SCS）根据工艺系统运行的要求，构成不同的顺序控制子系统功能组以及联锁保护功能。对于运行中经常操作的辅机、阀门及挡板，启动过程和事故处理需要及时操作的辅机、阀门及挡板，通过SCS实现，本工程设子组级控制，每个顺序控制子组可根据运行人员指令在顺控进行中修改、跳跃或中断。运行人员可按照子组启停， LCD软手操，且具有不同层次的操作许可条件，以防误操作。顺序控制在自动运行期间发生任何故障或运行人员中断时，应使正在进行的程序中断，并使工艺系统处于安全状态。d. 炉膛安全监控系统（FSSS）FSSS包括燃烧器控制（BCS）和燃料安全系统（FSS），是为保证锅炉启动和切除燃烧设备中执行的安全的操作程序，其主要功能包括：炉膛吹扫煤气管道吹扫炉膛灭火保护炉膛压力监视主燃料跳闸（MFT）风门挡板控制主燃气阀控制e.汽机紧急跳闸系统（ETS）汽机紧急跳闸系统能在下述：汽机的转速超过极限转速（三取二）、真空低于制造厂给定的极限值（三取二）、润滑油压下降超过极限值（三取二）、转子轴向位移超过极限值、汽机轴承振动和轴振动达到危险值、差胀超过极限值、发电机跳闸保护、手动停机、DEH停机等状况下，关闭主汽门、调节汽门，紧急停机。ETS提供轴向位移越限、汽机超速、凝汽器真空低、润滑油压低、发电机故障等保护的解除手段。6.3.1.2 DCS的人/机界面主要包括：LCD操作员站8 套（二炉二机，不包括DEH操作员站），工程师站2套，值长站1套、历史站1套，打印机2台（其中一台为彩色激光打印机）。6.3.1.3其它主要技术要求：a. DCS的设计采用合理、可靠的冗余配置（电源冗余、网络冗余、控制器冗余），并至少具备诊断至模件级的自诊断功能，使其具有高度的可靠性，冗余设备的切换（人为切换和故障切换）不得影响其它设备控制状态的变化。系统内任一组件发生故障均不应影响整个系统的工作。b. 整个DCS的可利用率至少应为99.9%。c、为保证系统以后扩展需要，DCS预留每个机柜15%的IO测点余量，15%的模件插槽备用量，预留40%的控制器站处理器能力，60%的操作员站处理器能力，60%以上的内外存储器余量，4050%的电源余量。6.3.2 汽机数字电液控制系统（DEH）DEH采用和利时系列，由汽机厂成套供应。服务器、操作员站冗余配置。6.3.3汽机安全监视保护系统（TSI）功能（汽机厂成套供应）TSI要求监测项目齐全、准确可信、性能优异，与机组同时运行。且能与DCS、DEH系统适配，信号制式相同，信号准确可靠。a)输出模拟信号统一为420mA。b)TSI系统具有转速、轴振动、轴向位移、胀差等测量和汽缸膨胀等功能。c)该装置至少包括如下功能，但不限于此：l 转速测量: 可连接指示、记录、报警和超速保护。l 轴承振动，按机组轴承数装设（包括发电机），测量绝对振动值，可连接指示、记录、报警、保护。l 轴振动：按机组轴承数装设（包括发电机），测量轴承对轴X、Y方向的相对振动，可连接指示、记录、报警、保护等。6.3.4 热工保护1) 保护系统的功能是从机组整体出发，使炉、机、电及各辅机之间相互配合，及时处理异常工况或用闭锁条件限制异常工况发生，避免事故扩大或防止误操作，保证人身和设备的安全。通过DCS系统实现的主要保护项目有：主燃料跳闸（MFT）保护汽轮机紧急停机保护2) 在操作员台上设有规程规定的硬手操手动按钮跳闸回路，以备紧急事故情况下，跳锅炉、汽轮和发电机,初步考虑如下内容：锅炉紧急跳闸按钮（MFT）双按钮汽机紧急跳闸按钮双按钮发电机紧急跳闸按钮启动直流润滑油泵抽汽快关阀双按钮3）重要检测仪表和保护回路的冗余设计重要的检测一次信号如炉膛压力、汽包水位、润滑油压力等采用三取二逻辑。6.4 控制室布置本工程机、炉、电合设一个集中控制室。集中控制室与干熄焦汽机合用，与机组运转层同一标高。集中控制室内布置有锅炉、汽机控制盘，DCS操作员站、DEH操作员站、值长站等。6.5、热工自动化设备选型6.5.1热工自动化设备选型原则6.5.1.1分散控制系统（DCS）选用运行有成功经验，系统硬件和软件可靠，性能价格比高的国内产品。6.5.1.2控制系统采用DCS或PLC系统,由化水厂家成套配供。6.5.1.3为便于数据采集和管理，锅炉壁温、电气线圈等集中布置的点采用智能数据采集网络-智能远程I/O测量系统。6.5.1.4其它主要热控设备 变送器选用变送器。 电动执行器选用一体化智能执行器。 炉膛及烟道热电偶、热电阻选用耐磨型 电动阀门采用一体化电动门。6.5.1.6电