热电厂辅助车间集中控制系统设计方案

热电厂辅助车间集中控制系统设计方案
张博;王峰
【摘要】以热电厂辅助车间集中控制系统全部采用分散控制系统(DCS)完成控制功能的设计为例,对工艺系统、辅助车间监控系统的网络结构和组成进行了分析,也为类似工程提供了参考和借鉴.
【期刊名称】《科技创新与生产力》
【年(卷),期】2010(000)002
【总页数】2页(P92-93)
【关键词】辅助车间;DCS设计;集中控制系统
【作者】张博;王峰
【作者单位】山西省电力勘测设计院,山西,太原,030001;山西省电力勘测设计院,山西,太原,030001
【正文语种】中文
【中图分类】TM621
随着科技的发展，热电厂热控辅助车间的设计技术水平得到了飞速发展。

目前，许多大型热电厂辅助系统都采用DCS系统，对热电厂的运行、管理、减员增效等起到了明显的效果。

热电厂辅助车间采用煤、灰、水集中控制方式。

热工自动化系统的设计是基于主、辅设备的可靠性和可控制性，在确保机组安全运行的基础上，提高机组的经济性和适用性。

机组以键盘操作及LCD显示作为机组监控的主要手段，配以工业电视及
硬手操设备，在单元控制室即可对机组监视控制并完成以下操作：一是在就地运行人员的配合下，实现机组的启停；二是以LCD和键盘为监视控制中心，实现正常
运行工况的监视和调整；三是实现异常工况的报警和紧急事故处理。

这种控制系统的配置，对于改进管理方式，降低运行维护费用，提高经济效益都有很大的帮助。

控制系统采用DCS。

包括锅炉、热网补给水处理系统，综合水泵房控制系统（含供氢站），凝结水精处理控制系统，工业废水、生活污水处理及回用系统，化学取样和加药控制系统，下面对其中几个重要系统测量点的要求进行分析。

1）锅炉、热网补给水处理系统设备配置：2套完整的生水加热装置；6台完整的
机械过滤器；凝聚剂、杀菌剂、还原剂、阻垢剂加药装置各1套；4套完整的超滤过滤处理装置；2套完整的一级反渗透装置；加酸装置；超滤及反渗透清洗装置；2套完整的二级反渗透装置；pH调节加碱装置；2套完整的EDI装置（包括食盐加药装置）；1套热网加氨装置；高压水泵；空气贮罐；除二氧化碳器；酸贮罐。

锅炉、热网补给水处理控制系统在实际操作中应接入水系统网络控制系统，并实现在单元机组控制室辅网操作员站上对锅炉、热网补给水处理控制系统的监控。

2）凝结水精处理控制系统包括主凝结水泵出口凝结水、粉末树脂覆盖过滤器和低压加热器系统。

精处理系统设置1套可处理2×100%凝结水量的粉末树脂覆盖过
滤器系统，并设置旁路。

每台机组设置1套铺料及清洗系统，设置1套废水收集、输送系统和仪用压缩空气系统。

精处理系统水温设计为85℃，所有仪表均必须满
足该温度要求。

1台机组的凝结水精处理控制系统所配DCS的控制器应不少于1对。

3）工业废水、生活污水处理及回用系统。

工业废水处理及回用系统的主要流程为：工业废水→机械格栅井→提升泵→工业废水调节池→输送泵→机械搅拌澄清器→油水分离器→中间水池→提升泵→全自动反冲洗过滤器→清水池→回用泵→脱硫系统工艺用水。

含酸碱废水→提升泵→中和、曝气调节池→提升泵→工业废水调节池。

污泥水→污泥浓缩池→污泥泵提升→带式压榨机（或脱水床）→汽车送至灰场。

工业废水、生活污水处理及回用控制系统应与水系统网络控制系统的冗余100Mb 光纤以太网通信接口，接口点在工业废水、生活污水处理及回用控制系统就地监控系统的DCS通信端口。

工业废水、生活污水处理及回用控制系统接入水系统网络
控制系统，并实现在单元机组控制室辅网操作员站上对工业废水、生活污水处理及回用控制系统的监控。

本工程水系统网络中心设置两台服务器和操作员站，水系统网络中心设置在锅炉补给水控制室内，其中1台操作员站可定义为工程师站。

在锅炉补给水控制室，通
过水系统网络的操作员站对锅炉、热网补给水处理系统，综合水泵房控制系统，凝结水精处理控制系统，工业废水、生活污水处理及回用系统等进行集中监视控制，即通过LCD画面和键盘对上述几个系统进行监视和控制，实现对水系统网络中各
车间内的泵、阀门、仪表等设备的监测、报警、控制和打印。

水系统网络控制机柜放置于锅炉补给水系统电子设备间内，控制系统采用程控、远控及就地操作相结合的控制方式，程序控制必须设置必要的子组，即功能组或驱动级操作等功能，还应设有必要的步聚、时间和状态指示以及联锁和闭锁。

对于电动阀门、电磁阀、风机、泵等转动机械除了在LCD上进行程控、远方控制外，还能就地控制箱操作，控制
箱上应包括必要的操作按钮，控制开关和信号灯等，远方和就地控制应设相应的闭锁开关。

采用程序控制，程序逻辑设计应符合工艺系统的控制要求，控制系统应对整个工艺系统进行集中监视和自动程序控制，并可实现远方手操。

辅助系统监控网络是整个热电厂自动化生产和管理的重要组成部分，按照大容量、高速、易于扩展、高可靠、安全性好的原则，采用100Mb下联，1 000 Mb上联，TCP/IP协议冗余光纤以太星形网的网络结构形式实现辅助系统、监控系统的监控
点设置，网络满足系统实时控制的需要。

在水网主干网络不能正常工作时，各辅助车间DCS能独立工作以保证各车间和设备的安全性。

一是DCS编程软件：基于多任务、多平台、实时性好、开放性好的集成软件包。

LCD工艺运行操作画面汉化，汉字符合国家标准。

组态软件满足“无限制点”。

功能要求：连锁保护投退操作画面与状态监视画面；实时数据库与组态数据库比较功能。

二是控制操作功能：可按工艺运行要求，使用鼠标对指定画面上的对象进行开关或增减操作。

控制系统采用程控、远控、就地控制相结合的方式，对于电动门、气动门、泵、风机等控制对象除了在控制室进行LCD操作站控制外，还保留就地
操作方式。

应采用国内先进的DCS，所有硬件应是标准产品，系统中所有模块应是插接式的，易于更换。

辅助系统DCS的选型与机组的DCS一致，以便实现数据通信。

在一块底板上同时插两块相同的电源模板进行冗余供电，以双路进线电源分别供电，提高供电的可靠性。

电气应提供机柜内的二套冗余直流电源，这二套直流电源都具有足够的容量和适当的电压，能满足保护回路、设备负载的要求。

任一路电源故障都应报警，一路电源发生故障时自动切换到另一路电源，以保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电和影响控制系统正常工作。

从现代科技进步的角度讲，用先进的技术实现新旧替换是时代发展的必然。

对于辅助系统采用集中控制方式，使辅助系统的控制水平追赶上主控制系统水平是一个趋势。

所有辅助系统采用统一的控制手段，可以极大地方便运行，减少备品备件的种类和数量，对于热电厂的长期发展是一个很好的因素。

根据实例，对辅助车间集中控制系统进行了阐述和探讨，体现了采用DCS设计辅助车间网络的优势，希望对
热工设计人员有所启发和帮助。