大型火电机组自动化功能

1、绪论绪论 大型火电机组自动化能大型火电机组自动化能 自动化水平生产技术、科学水平电力工业大电网、大机组、高参数、高自动化集散控制系统（集散控制系统（DCSDCS）Distributed Computer SystemDistributed Computer System4C4C技术基础技术基础 ：Computer Control Communication Computer Control Communication CRTCRT 功能：功能：DAS MCS DEH FSSS SCS ECS BPSDAS MCS DEH FSSS SCS ECS BPS （CCSCCS） （BMSBMS） （

2、BPCBPC）现场控制站分工：现场控制站分工：1 1、按自动化功能分：宝鸡二电厂、按自动化功能分：宝鸡二电厂2 2、按热力系统分：韩城二电厂、按热力系统分：韩城二电厂一、数据采集系统一、数据采集系统 DASDAS（Data Acquisition Data Acquisition SystemSystem）1 1、组成：、组成：现场控制站、网络、人机接口站现场控制站、网络、人机接口站2 2、功能：、功能： 数据采集与处理：实时采集参数数据采集与处理：实时采集参数 AI AO DI DO PIAI AO DI DO PI 显示：流程图、趋势图、棒图、报警显示：流程图、趋势图、棒图、报警 记录：打

3、印记录：打印 存储：本机、历史站存储：本机、历史站 计算：经济性能：热耗、煤耗、汽耗、厂用电计算：经济性能：热耗、煤耗、汽耗、厂用电 二次参数：累加值、差值、变化率二次参数：累加值、差值、变化率 操作指导：最佳运行指导、预防和事故处理指导操作指导：最佳运行指导、预防和事故处理指导二、模拟量控制系统二、模拟量控制系统 MCSMCS（Modulating Control SystemModulating Control System） 协调控制系统协调控制系统 CCSCCS（Coordinated Control SystemCoordinated Control System） 1 1、 负荷控

4、制任务：负荷控制任务： P PO O P PE E 机组电网（对外）机组电网（对外） P39P39 p p0 0 p pT T 锅炉汽机（对内）锅炉汽机（对内） 母管制：母管制：P PE E 汽机汽机 p pT T 锅炉锅炉 单元制：机、炉动态特性差异大单元制：机、炉动态特性差异大 随机组容量的增加，锅炉的相对蓄热能力下降随机组容量的增加，锅炉的相对蓄热能力下降 内外两个供求平衡存在矛盾内外两个供求平衡存在矛盾 2 2、概念：、概念：把锅炉和汽轮机作为一个整体进行综合控制，使其把锅炉和汽轮机作为一个整体进行综合控制，使其 同时按照电网负荷需求指令和内部主要运行参数的偏差要求同时按照电网负荷需求

5、指令和内部主要运行参数的偏差要求 协调运行，即要保证单元机组对外具有较快的负荷响应速度协调运行，即要保证单元机组对外具有较快的负荷响应速度 和一定的调频能力，又要保证对内维持主蒸汽压力偏差在允和一定的调频能力，又要保证对内维持主蒸汽压力偏差在允 许范围内。许范围内。单元机组基础控制级协调控制级运行人员负荷指令(电网频差)电网中心调度所负荷指令(ADS)汽轮机锅炉(汽轮机主控制指令)(锅炉主控制指令)(实际主蒸汽压力)汽轮机控制系统锅炉控制系统(机组实际电功率)(主蒸汽压力给定值)(机组负荷指令)机炉主控制器负荷指令处理回路(单元机组负荷控制系统的组成 三、汽轮机电液调节系统三、汽轮机电液调节系

6、统 P126P126 DEH DEH（Digital Electro-Hydraulic control systemDigital Electro-Hydraulic control system） 1 1、组成：、组成：数字控制部分数字控制部分 液压执行部分液压执行部分 2 2、功能：、功能：n Pn PE E 自启停（转速控制）：自启停（转速控制）：0-0-并网并网 负荷自动控制：负荷自动控制： 自动监控：自动监控：DAS TSI ATCDAS TSI ATC 自动保护：自动保护：OPCOPC、机械超速和手动脱口、机械超速和手动脱口、ETSETS四、炉膛安全监控系统四、炉膛安全监控系统

7、P159P159 FSSS (Furnace Safeguard Supervisory System) FSSS (Furnace Safeguard Supervisory System) 燃烧器管理系统燃烧器管理系统 BMS (Burner Management System)BMS (Burner Management System)1 1、功能：、功能：它是现代大型火电机组锅炉必须具备的一它是现代大型火电机组锅炉必须具备的一种监控系统，其种监控系统，其主要功能是实现炉膛安全监控主要功能是实现炉膛安全监控，它，它是为了确保运行人员和燃烧系统的安全而设计的。是为了确保运行人员和燃烧系统的

8、安全而设计的。在锅炉的各种运行方式下，在锅炉的各种运行方式下，FSSSFSSS能连续、密切地监能连续、密切地监视燃烧系统的大量参数和状态，不断地进行逻辑判视燃烧系统的大量参数和状态，不断地进行逻辑判断和运算，必要时发出动作指令，使燃烧系统中的断和运算，必要时发出动作指令，使燃烧系统中的有关设备按照既定的、合理的程序完成必要的动作，有关设备按照既定的、合理的程序完成必要的动作，以保证锅炉燃烧系统的安全。以保证锅炉燃烧系统的安全。 FSSSFSSS实际上是把燃烧系统的安全运行规程用一实际上是把燃烧系统的安全运行规程用一个逻辑控制系统来实现。个逻辑控制系统来实现。2 2、组成：、组成： 燃烧器控制系

9、统燃烧器控制系统 BCS(Burner Control System) 燃料安全系统燃料安全系统 FSS(Fuel Safety System)韩二韩二FSSSFSSS包括以下主要功能：包括以下主要功能： 炉膛吹扫；炉膛吹扫； 燃油系统吹扫；燃油系统吹扫； 燃油泄漏试验；燃油泄漏试验； 点火器及油枪切投控制；点火器及油枪切投控制； 磨煤机、给煤机启停控制；磨煤机、给煤机启停控制； 辅助风门、挡板控制；辅助风门、挡板控制； 火焰监视及炉膛灭火保护；火焰监视及炉膛灭火保护； 冷却风机、密封风机控制；冷却风机、密封风机控制； 主燃料跳闸主燃料跳闸MFTMFT； 燃油跳闸阀燃油跳闸阀OFTOFT； 事

10、故的首出原因记录事故的首出原因记录。 FSSSFSSS在控制台上设有在控制台上设有“手动手动MFT”,MFT”,操作员站设有手动操作员站设有手动“MFT”MFT”和和“手动手动OFT”OFT”按钮。按钮。五、旁路控制系统五、旁路控制系统 P150P150 BPC BPC（Bypass CntrolBypass Cntrol System System） 1 1、概念：、概念：与汽轮机并联的蒸汽减温减压系统。与汽轮机并联的蒸汽减温减压系统。 2 2、分类：、分类： 单级大旁路系统单级大旁路系统 两级串联旁路系统两级串联旁路系统 三级旁路系统三级旁路系统 3 3、原理：、原理： 4 4、组成：、组

11、成： 高旁（温度、压力、截至阀）高旁（温度、压力、截至阀） 低旁（温度、压力）低旁（温度、压力）再热机组二级旁路热力系统示意图六、顺序控制系统六、顺序控制系统 P181P181 SCS SCS（Bypass CntrolBypass Cntrol System System）1 1、功能：、功能：对机组热力系统及其辅机设备，（包括电动对机组热力系统及其辅机设备，（包括电动机、阀门、挡板）的启、停和开、关进行自动控制。机、阀门、挡板）的启、停和开、关进行自动控制。2 2、组成：、组成： 机组级：是最高一级的顺序控制机组级：是最高一级的顺序控制 功能组级：是以某一工艺流程为主功能组级：是以某一工艺

12、流程为主 功能子组级：是以某一个重要的辅机为中心功能子组级：是以某一个重要的辅机为中心 设备级：单个设备的操作设备级：单个设备的操作 顺序控制系统分级控制示意图1机组级；2功能组级；3设备级；4生产过程12223333333334七、电气控制系统七、电气控制系统 ECSECS（Electric Control SystemElectric Control System）1 1、发电机及变压器组系统：、发电机及变压器组系统：发电机的励磁、同期、断发电机的励磁、同期、断路器的控制及并列后厂用电的快速切换，发电机、主路器的控制及并列后厂用电的快速切换，发电机、主变压器、励磁变、厂高变的保护动作作为操

13、作断路器变压器、励磁变、厂高变的保护动作作为操作断路器的闭锁条件。的闭锁条件。2 2、厂用电源控制系统、厂用电源控制系统：（工作电源、备用电源）高压（工作电源、备用电源）高压厂用电源系统（厂用电源系统（6KV6KV）、低压厂用电源系统（）、低压厂用电源系统（400V400V）3 3、公用系统：、公用系统： 八、辅助车间控制网络八、辅助车间控制网络 BOPBOP（Balance of plantBalance of plant） 可实现全厂辅助控制系统的集中控制和与可实现全厂辅助控制系统的集中控制和与SISSIS和和MISMIS（管理信息系统）系统联网。（管理信息系统）系统联网。 辅助车间联网包

14、括的辅助车间主要有：辅助车间联网包括的辅助车间主要有：韩二：韩二：化学水处理系统、除灰控制系统、工业废水处化学水处理系统、除灰控制系统、工业废水处理控制系统、空压机站控制系统、制氢站控制系统、理控制系统、空压机站控制系统、制氢站控制系统、凝结水精处理控制系统、电除尘控制系统、输煤控凝结水精处理控制系统、电除尘控制系统、输煤控制系统。制系统。 金昌：金昌：锅炉补给水处理控制系统、凝结水精处理及再锅炉补给水处理控制系统、凝结水精处理及再生控制系统、综合水泵房控制系统、污废水处理控生控制系统、综合水泵房控制系统、污废水处理控制系统、制氢站、除灰控制系统、电除尘控制系统、制系统、制氢站、除灰控制系统、

15、电除尘控制系统、燃油泵房控制系统、空压机房控制系统统等。燃油泵房控制系统、空压机房控制系统统等。 九、厂级监控信息系统九、厂级监控信息系统 SIS SIS （Supervisor Information SystmSupervisor Information Systm ） 厂级监控信息系统（厂级监控信息系统（SISSIS）介于控制系统（）介于控制系统（DCSDCS、BOPBOP、RTURTU）与）与MISMIS系统之间，实现实时系统之间，实现实时/ /历史数据的查历史数据的查询。询。 概括来说，概括来说，SISSIS通过采集和分析实时的运行参数来通过采集和分析实时的运行参数来优化运行工况，从

16、而提高电厂的性能和经济性。通过优化运行工况，从而提高电厂的性能和经济性。通过对特殊问题的分析，使运行人员能了解电厂的特性以对特殊问题的分析，使运行人员能了解电厂的特性以及降低运行成本的方法。及降低运行成本的方法。 主要功能包括：主要功能包括：性能计算，优化运行，负荷分配，性能计算，优化运行，负荷分配，故障诊断，寿命管理，锅炉系统，汽机系统，电气系故障诊断，寿命管理，锅炉系统，汽机系统，电气系统，辅机网，分析系统。统，辅机网，分析系统。十、管理信息系统十、管理信息系统 MISMIS（Management Information SystemManagement Information Syste

17、m） MISMIS是指覆盖全厂是指覆盖全厂生产和办公生产和办公的管理信息系统的管理信息系统, ,基本功能是数据库处理。基本功能是数据库处理。 MISMIS系统应用软件涵盖系统应用软件涵盖: :计划经营管理子系统、计划经营管理子系统、成本核算子系统、设备管理子系统、运行管理子系成本核算子系统、设备管理子系统、运行管理子系统、安全监察管理子系统、生产技术管理子系统、统、安全监察管理子系统、生产技术管理子系统、燃料管理子系统、物资管理子系统等等全厂计算机燃料管理子系统、物资管理子系统等等全厂计算机管理所必需的子系统或用户所需求的子系统。管理所必需的子系统或用户所需求的子系统。十一、脱硫岛十一、脱硫岛DCSDCS 十二、十二、 汽轮机紧急跳闸系统汽轮机紧急跳闸系统 ETSETS（Emergency Trip System Emergency Trip System ） 在汽轮发电机组出现紧急情况下，迅速在汽轮发电机组出现紧急情况下，迅速关闭汽轮机进汽阀门，切断汽轮机所有进汽关闭汽轮机进汽阀门，切断汽轮机所有进汽的保护系统。的保护系统。 不同机组不同机组ETSETS条件不同条件不同。十三、十三、 汽轮机监视仪表汽轮机监视仪表 TSI TSI （Turbine Supervis