机组自启停系统应用策略与调试

机组自启停系统应用策略与调试

Application Strategy and Experiment about

Autom atic Pow er Plant Start2up and Shut2dow n System

余振华

YU Zhen2hua

(广东湛江电力有限公司,广东　湛江　524099)

摘要:机组自启停系统(APS)是大型机组自动控制的潮流和方向,文章结合工程应用实例,介绍了奥里油电厂APS的逻辑框架及相关的断点设置原则,及APS调试中所遇到的技术难题的解决办法。

关键词:APS;应用;调试

中图分类号:T K323　文献标识码:B　文章编号:1671-8380(2007)05-0027-03

1　概述

湛江奥里油发电厂2×600MW机组锅炉系东方锅炉厂生产的D G2030/17.4-I1型亚临界一次中间再热自然循环汽包炉,单炉膛平衡通风,燃烧器分三层奥里油,三层轻油,采取前后墙对冲燃烧方式;汽机是由哈尔滨汽轮机厂生产的N600-16.7/ 537/537、亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、高中压分缸、双流低压缸、单轴冲动凝汽式机型;发电机为哈尔滨电机厂生产的QFSN-600-2,水—氢—氢冷却方式机型;机组DCS系统采用北京ABB公司的SYMPHON Y系列分散控制系统,机组自启停控制系统(APS)作为DCS系统的一个重要组成部分,要求达到从机组启动准备到机组带满负荷以及机组满负荷到机组停机全过程自动控制。

机组自启停控制系统(APS)是机组自动启动和停运的信息控制中心,它按规定好的程序发出各个设备/系统的启动或停运命令,并由以下系统协调完成:机组自动控制系统(APS)、模拟量自动调节控制系统(MCS)、协调控制系统(CCS)、锅炉炉膛安全监视系统(FSSS)、汽轮机数字电液调节系统(DEH)、锅炉给水泵小汽机调节系统(M EH)、汽轮机旁路控制系统(BPC)、锅炉汽机顺序控制系统(SCS)、给水全程控制系统、燃烧器负荷程控系统及其它控制系统(如ECS电气控制系统、AVR电压自动调节系统等),以最终实现发电机组的自动启动或自动停运。2　机组自启停控制系统的架构及应用

2.1　APS总体架构

机组自启停系统总体架构分为3层:

①第一层为操作管理逻辑。其作用为选择和判断APS是否投入,是选择启动模式还是停止模式,选择哪个断点及判断该断点允许进行条件是否成立。如果条件成立则产生一信号使断点进行。可以直接选择最后1个断点(如升负荷断点),其产生的指令会判断前面的5个断点是否已完成,如没有完成则先启动最前面的未完成断点,具有判断选择断点功能,从而实现机组的整机启动。

②第二层为步进程序。其是APS的构成核心内容,每个断点都具有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),步复位条件产生(或门)及步进计时。当该断点启动命令发出而且该断点无结束信号,则步进程序开始进行,每一步需确认条件是否成立,当该步开始进行时同时使上一步复位。如果发生步进时间超时,则发出该断点不正常的报警。

③第三层为各步进行产生的指令。指令送到各个顺序控制功能组实现各个功能组的启动/停止,各个组启动/停止完毕后,均返回一完毕信号到APS。APS的总体策略框图如图1所示。

收稿日期:2007-05-1072

2007年第5期 广西电力

图1　APS总体策略框图

2.2　APS逻辑组态范围

湛江奥里油电厂APS组态所包括的范围是: APS的起点从凝结水系统启动开始,终点是升负荷过程中2台汽泵并泵完成,负荷50%;机组停止过程APS的起点为当前时刻的负荷,终点是汽机停机后真空破坏,盘车投入,风烟系统停运。湛江奥里油电厂以下控制系统没有纳入APS的控制范围:发电机氢、油、水系统;汽机润滑油系统;锅炉排空气系统;工业水系统;化学补给水系统;锅炉除灰系统;脱硫等外围系统。

2.2.1　APS启动组态范围

启动过程的组态范围包括以下内容:

①机组启动准备阶段:APS投入凝结水系统、锅炉给水系统、锅炉疏水及排汽系统、汽机疏水系统、小汽轮机润滑油系统、真空系统。

②锅炉吹扫点火阶段:APS投入锅炉风烟系统、轻油系统、燃烧器管理系统、旁路系统、DEH油系统等。

③汽轮机冲转阶段:APS投入奥里油供油系统,汽机挂闸,冲转、摩擦检查、暖机、升速,阀切换、定速。

④发电机并网阶段:APS投入电气同期判断,并网及带初始负荷。

⑤升负荷阶段:APS投入低加系统、高加系统,奥里油枪自动投入及轻油枪自动退出,小汽轮机启动,给水泵切换,厂用电切换,投入CCS控制方式。

2.2.2　APS停机组态范围

停止过程的组态范围应包括以下内容:

①CCS控制机组减负荷,继续将负荷减到设定的最低负荷(切除CCS,给水泵切换,小汽轮机停运,奥里油枪退出,奥里油供油系统解列,轻油枪投入,厂用电切换)。

②机组解列阶段:锅炉停炉,汽机跳闸,发电机解列。

③主机惰走阶段:APS投入真空泵停运子组,打开真空破坏门,锅炉风烟系统停运。

2.3　APS断点的设置原则和数量

2.3.1　APS启动断点设置

依据湛江奥里油发电厂的实际情况,APS启动设置5个断点:机组启动准备断点;吹扫点火及升温升压断点;汽机冲转断点;并网及初负荷控制断点;升负荷断点。

当选择APS启动时,相应的断点条件满足,点击调出操作面板,即可执行相应的断点。各断点执行的内容均在面板上显示出来,通过点击还可进入到相应的功能子组画面。APS启动操作画面不仅是一个运行操作画面,还是一个运行操作指导的画面,APS操作执行的过程及相应的子功能组执行过程一目了然。当APS执行过程中遇到故障时,操作画面能直观地显示故障出现的子功能组及相应的执行步骤,就能立即找到故障所在的部位,以便消除故障使APS继续执行下去。

2.3.2　APS停止断点设置

机组自动停止设3个断点,这3个断点分别为:降负荷到最小负荷断点;锅炉MFT、汽机跳闸、发电机解列断点;停机断点。也设计有“G O/HOLD”逻辑。

2.4　APS与其它系统接口

APS与MCS,BMS,SCS,DEH,M EH,ECS等系统的接口信号全部采用环路通信。APS作为基于MCS,BMS,SCS,DEH,M EH,ECS,BPS之上的机组级指令管理、调度系统,实现与这些底层系统的无缝连接是实现其自启停的关键。

2.4.1　APS与MCS的接口

MCS将根据机组各工况、各系统设备的投切情况、运行状态,与取自工艺系统的温度、压力、流量、负荷等过程参数做综合判断,实现自动调节系统的自举(手自动切换)功能;根据主设备厂商提供的资料、曲线和以往的经验曲线等参数进行自动调节。

2.4.2　APS与BMS的接口

在风烟系统启动与锅炉点火阶段,BMS接受APS来的指令,自动完成炉膛吹扫、油系统检漏、锅炉点火工作;在升温升压阶段,BMS根据锅炉升温升压曲线自动完成油枪投入数量的负荷计算,并完成相应的油枪投入,配合汽机旁路系统完成锅炉升温升压;在升负荷阶段,BMS根据APS和CCS的负荷请求,根据锅炉奥里油枪投入数量与机组负荷曲线及奥里油流量、奥里油母管压力、奥里油油枪投入数量负荷曲线来计算奥里油枪投入数量,自动完成

82广西电力 2007年第5期