机组自启停APS系统说明

十、机组自启停APS系统项目APS是热工自动化技术的最新发展方向之一。APS是实现机组启停过程自动化的系统。其优点在于可以提高机组启动的正确性和规范性，大大降低操作人员的工作强度，缩短机组启动和停止时间，提高机组整体的自动化水平。FOXBORO公司根据应用经验做出如下解释：APS功能设计APS功能包括装置的自动启动和停止。其中，自动启动有四种启动模式：冷态、热态、热态和极热态。对于汽轮机来说，区别在于汽轮机自动开始冲转时对主蒸汽参数的要求不同，因此汽轮机开始冲转前的锅炉升压时间也不同。冷模：第一级金属温度为120l温度模式：第二金属温度为120和300热模式：第一级金属温度为300和380极热模式：第一金属温度为380对于锅炉，以上四种启动方式主要由汽包壁温、汽包压力和停机时间决定。四种启动模式可分为九个步骤，每个步骤都设计为断点。在上一步完成的情况下，接入点仅在通过提供的按钮确认下一步开始后才开始下一步。在每个步骤的执行过程中，设计了“执行/保持”逻辑。这九个步骤是：1)启动准备2)汽轮机抽真空3)锅炉的初步清洗4)锅炉冷清洗5)锅炉点火6)热清洗7)涡轮冲击8)带初始负载的电网连接9)达到目标负载(40% BMCR)第九个断点是负载增加断点。在APS将负载命令设置为40%MCR并执行后，CCS发出命令控制负载并将其置于协调模式。断点完成后，APS退出。此时，机组启动完成，机组负荷由中央控制系统控制，升至操作员设定值或自动增益控制给出的设定值模式。为了适应整个生产过程的自动控制，CCS必须能够根据负荷指令要求自动切换燃烧器，以适应不同的负荷要求。APS投运前，必须具备启动许可条件，如锅炉加药系统、汽水取样系统、锅炉排污系统、除灰系统和锅炉补给水系统，凝结水、给水系统、循环水系统、启闭冷却水系统、压缩空气系统、化学精处理系统、凝汽器胶球清洗系统、凝汽器铜管成膜系统、启动密封油系统、发电机充氢等具备投入条件。准备好了。机组自动停机也可设置六个步骤，并设计了“运行/保持”逻辑。这六个步骤是：(1)减载(2)最小负荷(3)分裂汽轮机跳闸(5)真空损坏和燃烧器出口停炉APS结构单元级自启动/停止的实现应该通过一个渐进的过程来实现。如何既能在短时间内高水平完成集散控制系统的各项功能，又能在不影响集散控制系统其他功能实现的情况下实现APS功能，APS结构方案成为关键。单元级自启停采用多级功能组结构，最高一级为单元级自启停功能组。这不仅使APS对下层集散控制系统的功能影响较小，而且使APS能够逐步拆卸并投入试运行。APS对电厂的控制是利用电厂常规控制系统和上位控制逻辑来实现的。常规控制系统是指：闭环控制系统、锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)、顺序控制系统、数据采集系统、给水泵汽轮机数字电液调节系统、汽轮机旁路控制系统。整个供水控制系统；汽轮机数字电液控制系统(DEH)和电气控制部分(ECS)等。在没有APS输入的情况下，传统的控制系统实现了独立于APS的电厂控制。APS投入运行后，常规控制系统为APS提供支持，实现电厂的自动启停控制。机组自启停系统可分为三层：第一层是运行管理逻辑，用于选择和判断APS是否投入运行，是选择启动模式还是停止模式，选择哪个断点，是否建立允许断点执行的条件。如果条件得到满足，就会生成一个信号来使断点继续进行。您可以直接选择最后一个断点(如负载上升断点)，生成的指令将判断前五个断点是否已经完成。否则，将首先启动第一个未完成的断点，该断点具有判断和选择断点的功能，从而实现机组的整机启动。第二层是步进程序，这是APS的核心内容。每个断点都有一个逻辑结构大致相同的步进程序。步进程序结构分为允许条件判断(与门)、步进复位条件产生(或门)和步进定时。当发出断点开始命令，断点没有结束信号时，步进程序开始，每一步都需要确认条件是否满足，当步骤开始时，前一步复位。如果步进时间超时，将对此断点发出异常警报。第三层是每个步骤生成的指令。指令发送到各顺序控制功能组，实现各功能组的启动/停止。在每组的开始/停止完成后，结束信号返回给APS。APS的自动启动和停止功能结构最初如图1和2所示：每个功能组和子功能组APS的输入主要由各功能组实现。APS系统相当于机组启停信息控制中心，按照规定的程序发出各设备系统的启动命令，各系统相互协调，共同完成：锅炉/汽轮机顺序控制系统监控系统/监控系统单元自动控制系统FSSS锅炉炉膛安全监控系统Ledeh数字电液调节系统L MEH给水泵汽轮机数字电液调节系统。涡轮旁通控制系统其他控制系统(自动电压调节系统)APS能否全面投入运行取决于各控制子系统的自动投入，其中锅炉、汽轮机顺序控制系统、锅炉炉膛安全监控系统(FSSS)和机组闭环自动控制系统CCS的投入最为关键。接入点的设计应该是灵活的。操作员站的APS操作屏幕可用于整个机器的自动启动和停止，或用于单个断点的自动操作。在机组的启动和停止运行过程中，如果APS处于退出状态，APS操作画面也可以用来方便地按照设定的步骤对某个功能组进行顺序控制操作。当功能组中的某个设备不能自动开启时，可以立即调用该设备的操作站进行手动操作，以满足功能连续执行的要求。在系统控制系统和接入点系统之间的接口关系SCS系统采用多级结构，分为功能组级、子功能组级和设备控制级。从结构上看，APS实现也是SCS系统的一个功能组，而SCS是APS的一个子功能组。系统是APS系统的核心部分。自动化立体仓库系统的成功运行是自动化立体仓库系统运行的关键。一个设计良好、合理的控制系统是APS运行的最重要的基础。在APS的每个断点，SCS系统以功能组级、子功能组级和设备级的控制方式接收APS控制指令，完成设备的启动和停止。机组启动准备机组启动准备是机组启动的第一个断点，也是机组启动的开始。初步设计了以下SCS功能分组：(a)循环水分组。(b)冷凝分组，(c)低压提取分组，(d)高压蒸汽抽取分组，(e)供水分组，(f)锅炉水循环分组。锅炉排水和排气装置，(h)燃料分组等。要选择此断点，需要满足以下条件(有待进一步讨论。以下类似条件将进一步讨论：(a)选择启动模式，冷凝水水位正常。除氧器水位正常。仪表气体压力正常。维持气体压力正常。冷凝水是自动的，(g) Cb)冷凝液启动后，c)低压抽汽投入运行。d)高压抽汽投入运行。e)供水开始后，f)锅炉水循环泵投入运行。g)锅炉疏水和排汽投入运行。h)燃料投入运行。建立真空初步设计了以下SCS功能子群：汽轮机真空分组；(b)蒸汽泵分组。(c)涡轮制动器等。要选择此断点，需要满足以下条件：涡轮机真空处于自动模式。蒸汽泵处于自动模式等。建立真空断点并结束执行的条件如下：(a)汽轮机真空建立。蒸汽泵投入运行后，涡轮制动器等。锅炉的初步清洗锅炉冷清洗炉膛吹扫和点火机组启动准备完成后，可进行炉膛吹扫和点火。初步设计了以下SCS功能子群：(a)空气和烟雾系统分组，(b)炉膛吹扫分组。(c)辅助蒸汽分组。涡轮排水分组，(e)燃料流量调节。(f)锅炉点火分组。(g)汽轮机油供应分组，(h)发电机等的辅助安装。要选择此断点，需要满足以下条件：a)自动空气和烟雾系统，b)辅助蒸汽自动、c)鼓风机入口控制挡板自动置于一旁。鼓风机入口控制挡板自动放在一边。引风机入口挡板自动备用。引风机入口挡板自动备用。FSSS在APS模式下，轻质油流量控制阀自动置于一旁。I)汽轮供油自动备用，j)禁止自动模式。k)汽轮机疏水自动模式，l)发电机辅助自动模式等。完成炉膛吹扫和点火断点执行的条件如下：(一)在空气-烟雾系统运作完成后，(b)辅助蒸汽输入模式。(c)汽包水位正常。(d)30%的气流，(e) MFT重置，任何燃料层都投入运行。允许冲洗蒸汽等。(c)锅炉热清洗涡轮旋转涡轮冲量、旋转和加速的具体功能由DEH空管完成。空管程序接受APS系统的指令，主要包括：(a)涡轮摩擦检查。(b)加速。(c)应力计算(d)预热。(e)阀门切换。(f)固定速度等。电网连接，带初始负荷当汽轮机以3000转/分的恒定速度运行时，APS进入并网断点。在等待操作员发出“运行”命令后，并网断点开始执行，向电气系统发出同步输入命令，向DEH系统发出同步输入命令。同步装置完成并网功能。当电网新连接时，DEH完成初始负荷功能。根据机组启动方式完成初始负荷暖机后，并网和初始负荷断点结束，进入负荷增加断点。达到目标负载(40% BMCR)在装载过程中，所有监控系统/监控系统闭环自动系统、FSSS系统、MEH系统、DEH系统和供水全过程系统(水位调节、并联泵、反向泵等)。)需要按照以下步骤协调完成(当机组负荷增加或减少时，应与锅炉专业人员一起进一步研究如何具体削减锅炉燃料):(a)将负载增加至15%；b)投下油燃烧器，投电除灰(如果有电除灰)；c)当目标负荷达到40%，实际负荷增加到25%时，再投一层油燃烧器；d)当实际负荷达到40%时，FSSS系统和CCS系统将发出控制油燃烧器数量的自动指令，FSSS系统和CCS系统将根据负荷自动切换油燃烧器。e)向FSSS系统发出退出轻油系统的指令；f)向CCS系统发送输入负载自动控制输入指令。当机组启动时，机组进入正常负荷调节。操作员或自动增益控制器可以设定机组的目标负荷。选择该断点需要满足以下条件(根据实际情况补充和完善):(a)轻质油层正在运行，(二)DEH在APS模式下，(c)油以自动模式燃烧。第一锅炉给水泵的小汽轮机控制自动启动状态。(e)轻油自动模式。喷水灭火自动待机模式任何锅炉给水泵汽轮机的调试完成。c)实际功率40%，d)三脉冲控制模式，e)油燃烧器分两层放置，f)所有轻油燃烧器阀门关闭。g)轻燃料退出结束状态，h)汽轮机疏水阀关闭。I)低压加热器运行完毕。j)高压加热器投入运行。节能器再循环阀关闭。L) B省煤器再循环阀关闭等。综合布线系统与接入点的接口关系CCS机组闭环自动控制系统完成机组模拟量的自动控制。其控制过程在整个过程中必须是自动的，并具有跟踪设定值、自动改变设定曲线、平滑改变设定值等功能。从而满足系统全过程的自动化要求。当系统过程不满足自动输入条件时，系统应处于备用自动状态，并配合SCS系统自动跟踪输出，以满足过程要求。当系统自动投入系统时，应能从自动待机状态切换到自动运行状态，无需人工干预。为了实现机组的全范围自动控制，CCS系统和FSSS系统紧密结合，设计了一种燃油燃烧器自动切换逻辑。逻辑根据CCS的负荷加减要求自动切换油燃烧器，真正实现全范围自动负荷调节。在CCS负荷调节下，操作员只需要输入目标负荷，其他操作不需要手动操作。a)在机组启动阶段，CCS系统根据机组停机时间、主蒸汽压力、汽轮机热状态等参数向APS系统发出冷启动、热启动、热启动和极热启动。b)根据APS系统的选择，CCS系统根据冷启动、热启动、热启动和极热启动建立机组温升和升压负荷曲线，并以相应的负荷设定值、压力设定值和变化率完成锅炉启动控制。c)旁路系统全过程自动投入运行，满足锅炉启动和机组冲洗的要求。d)根据锅炉燃烧设备投运情况，及时建立和监控机组的负荷能力。E) CCS系统具有设定点跟踪、设定曲线自动变化、设定点平滑变化的功能，并与SCS系统接口，完成控制系统的自举功能。f)当装卸时，CCS系统与SCS紧密合作，并能根据负荷要求自动打开/关闭燃烧器。FSSS系统与APS系统的接口关系FSSS系统接收APS控制命令信号，在锅炉点火前完成炉膛吹扫、燃料泄漏试验和燃烧器点火的控制功能。此外，FSSS和CCS相结合，设计了燃烧器数量的自动控制逻辑。根据机组负荷的升降，燃烧设备自动开关，实现全过程自动调节负荷。旁路系统与APS系统