燃气蒸汽联合循环机组自启停控制系统(APS)研究及应用

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三菱M701F4型燃气蒸汽联合循环机组APS运用研究

第24卷第7期2017年7月仪器仪表用户INSTRUMENTATIONEIC Vol.242017 No.7三菱M701F4型燃气蒸汽联合循环机组APS运用研究王美树1，钟文晶2，马永卫1（1. 浙江浙能常山天然气发电有限公司，浙江衢州 324200；2. 浙江浙能技术研究院有限公司，杭州 310003）摘要：实现APS控制，对提高机组的控制水平和运行水平具有重要意义。

常山燃机APS项目针对三菱M701F4型燃机进行研究，构建了合理的APS结构，实现了APS系统对机组各设备有效的控制，同时对调试中的问题进行分析和处理，使APS达到了应有的效果。

关键词：M701F4；单轴；APS中图分类号：TH 文献标志码：AMitsubishi M701F4 Type Gas Dteam Combined Cycle UnitsAPS Applied ResearchWang Meishu 1, Zhong Wenjing 2, Ma Yongwei 1(1.Zhejia Zheneng Changshan gas power generation co.，LTD，Zhejiang, Quzhou，324200，China;2.Zhejia Zheneng institute of technology co.，LTD.Hangzhou，310003，China)Abstract：The APS control, to improve the control level and operation level of the unit is of great significance.Dichroa CCGT APS project for mitsubishi M701F4 type gas turbine, build the reasonable structure of the APS, implements the APS system to effectively control unit of each equipment, at the same time to analyze and deal with the problems in debugging, make APS has reached the due effect.Key words：M701F4；unipivot；APSDOI:10.3969/j.issn.1671-1041.2017.07.025文章编号：1671-1041(2017)07-0088-040 引言APS通过顺控逻辑实现机组主、辅设备启停操作条件判断和自动启停操作，对于过程控制，顺控逻辑会随着过程量的变化自动更改调节参数，使机组启停过程按照顺控逻辑设计的要求执行。

燃气蒸汽联合循环电厂控制系统的研究与应用

三、优化配置
5、综合利用：在满足电力和热能需求的同时，应考虑其他能源利用的可能性。例如，将发电过程中产生的余热用于城市供暖系统；或者将余热气体转化为压缩空气储能进行能量储存等。
三、优化配置
6、能耗管理：通过对燃气-蒸汽联合循环电厂的能耗进行精细化管理，可以降低运行成本并提高能源利用率。例如，根据实际需求调整运行参数、优化设备维护等措施，以实现节能减排的目标。
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四、优化措施
4、可靠性提升：进一步引入故障诊断技术，实现对控制系统硬件和软件的实时监控和故障预警，确保系统的可靠性。
五、未来展望
五、未来展望
随着科学技术的不断进步和能源结构的持续调整，燃气—蒸汽联合循环电厂控制系统的发展将迎来新的机遇和挑战。未来，燃气—蒸汽联合循环电厂控制系统将更加注重智能化和自主化，通过引入和机器学习等技术，实现对整个电厂的智能优化控制。随着新能源技术的不断发展，燃气—蒸汽联合循环电厂控制系统将更加注重与新能源发电技术的融合发展，以实现能源的互补和优化利用。
二、燃气蒸汽联合循环发电技术原理
燃气蒸汽联合循环发电技术是一种将燃气轮机发电和蒸汽轮机发电相结合的发电方式。其基本原理是利用燃气轮机燃烧天然气等燃料产生的热能，通过透平转化为机械能，驱动发电机发电。同时，将燃气轮机排出的高温烟气引入余热锅炉，加热锅炉中的水产生蒸汽，蒸汽再驱动蒸汽轮机发电。因此，燃气蒸汽联合循环发电技术充分利用了燃气轮机和蒸汽轮机的优点，提高了发电效率。
参考内容
标题：燃气-蒸汽联合循环电厂热电联产的优化配置
标题：燃气-蒸汽联合循环电厂热电联产的优化配置
随着能源结构的不断调整和优化，燃气-蒸汽联合循环电厂在能源领域中的地位日益突出。这类电厂以其高效、清洁、灵活的特点，成为现代城市能源供应的重要方式。然而，为了进一步发挥其效能并减少对环境的影响，我们需要对其进行优化配置。本次演示将围绕燃气-蒸汽联合循环电厂热电联产的优化配置展开讨论。

联合循环机组APS技术的实现

１．３提高启动经济性
由于采取自动程序控制，使得各项操作逐步标准化，操作步骤得到进一步优化，将最优化操作手法在控制系统中固化，有效减少人员的延误，提高了操作效率，使得启动成本得以有效降低，机组启动经济性有望进一步提高。
２ＡＰＳ技术实施的可行性
某电厂为由三菱Ｍ７０１Ｆ４型燃机组成的燃气一蒸汽联合循环一拖一供热机组。总体配置为：一台Ｍ７０１Ｆ４型低ＮＯｘ燃气轮机、一台燃气轮发电机、一台无补燃三压再热自然循环余热锅炉、一台蒸汽轮机和一台汽轮发电机。
技术与交流
联合循环机组ＡＰＳ技术的实现
苏映忠中山嘉明电力有限公司，广东中山５２８４００
摘要：为了缩短联合循环机组启动时间，减少运行人员误操作的可能性，从而将降低机组的气耗量和厂用电率，延长设备使用寿命，减少启动过程的ＮＯＸ及ＣＯ排放量，达到更加环保运行的目标，在三菱Ｍ７０１Ｆ４型机组实现ＡＰＳ即机组自启停控
３．６锅炉自动启动过程
（ｉ）水位控制：高中低压汽包水位在启动时，根据不同压力，其自动设定值不同，蒸汽器排放调节阀参与水位调节，其定值未给水调节阀定值加ｌＯＯｍｍ保证启动升压过程水位均自动控制在允许范围内。（２）暖管疏水控制：锅炉各受热面疏水阀、排放阀，主再蒸汽管路各疏水阀根据各自管段的温度压力情况自动开关，部分阀门原根据疏水罐水位动作的，在启动阶段也由管路温度控制开关调节。（３）旁路控制：根据不同的工况，程序自动设定不同的压力等级及变化速率，整体模拟运行的操作经验。（４）汽温控制：根据不同的工况，程序根据给定的曲线及定值进行变化，实现汽温的有效自动控制。

燃气-蒸汽联合循环机组自启停控制系统设计及调试

万方数据
华北电力技术
ＮＯＲＴＨＣＨＩＮＡＥＬＥＣＴＲＩＣ
ＰＯＷＥＲ
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断点设计中，充分考虑了机组启动运行特性、主辅设备运行状态和工艺系统过程参数，按规定好的程序发出各个设备、系统的启动命令，并协调以下系统：燃机控制系统、协调控制系统ＣＣＳ、汽机数字电液调节系统ＤＥＨ、汽轮机旁路控制系统ＢＰＣ、ＭＣＳ控制系统等系统，实现发电机组的自动启停。（１）启动断点设计（启动起点为循环水启动开始，终点为整套机组二拖一并汽完成）ＡＰＳ启动设置了７个断点分别为：（ａ）ＡＰＳ公用系统启动准备（盘车启动、真空建立等）；（ｂ）余热锅炉上水；（Ｃ）第一台燃机启动、并网（协调在燃机启动时就已投入，并配合汽机ＡＴＣ自动升负荷）；（ｄ）汽轮机启动（蒸汽品质判断）；（ｅ）汽轮机组并网；（ｆ）第二台燃机启动、并网；（ｇ）并汽、涨负荷。（２）ＡＰＳ停机断点设计（停机起点为机组带负荷，终点为盘车投入）本套ＡＰＳ停机设置５个断点分别为：（ａ）第一台燃机减负荷、退汽；（ｂ）第一台燃机解列、盘车投入；（Ｃ）第二台燃机减负荷（减负荷至１００ＭＷ，
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｏｆＡＰＳ
（１．Ｎｏａｈ
ｏｎ
Ｇａｓ－ｓｔｅａｍＣｏｍｂｉｎｅｄＣｙｃｌｅＵｎｉｔｓ
Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ
１０００４５，Ｃｈｉｎａ；
ＷａｎｇＹａｎ—ｊｉｎｌ，ＺｈａｎｇＷｅｉ—ｄｏｎ９２
ＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ
ＡＰＳ运行步序图１显示画面为ＡＰＳ启动操作画面，此画面
主要由３部分组成，用来满足运行人员对各子组级ＳＧＣ运行步序的监视能力。（１）包含所有参与ＡＰＳ启动的子组ＳＧＣ顺控显示块，可显示各子组运行步序状态及具有跳步功能。（２）包含上层ＡＰＳ顺控启动指令步序及各系统正常运行后的判据条件。（３）设置有链接按钮可跳转至各主系统、辅助系统的运行监视画面。

浅析燃气-蒸汽联合循环电站自动控制系统

浅析燃气-蒸汽联合循环电站自动控制系统摘要：本文以某燃气-蒸汽联合循环电站项目为例，介绍了燃气-蒸汽循环电站自动控制系统设计方案，就实践过程遇到的问题给出解决方法。

对原设计进行了优化，实现了机组的一键启动关键词：联合循环、自动控制系统、一键启动引言随着国家能源结构的发展与调整，燃气-蒸汽联合循环电站近几年在国内得到了高速发展。

燃气-蒸汽汽轮机组为了响应电网调峰要求，启停非常频繁，大型联合循环机组控制设备多、容量大、控制参数高、控制系统结构复杂，对自动化整体控制水平的要求越来越高，APS系统能有效提高机组运行的经济性、安全性，促进节能减排工作，实现真正意义的机组自动启停是热工自动化发展的最终目标。

1、机组概况该工程为二拖一联合循环机组，燃机为西门子SGT5－4000F( 燃油、燃气双燃料)、汽机为西门子SST5－3000、发电机为西门子SGen5-1200A-2P、无补燃余热锅炉为韩国BHI,本工程燃机，汽轮机均为西门子T-3000系统控制，其它系统采用ABB Melody DCS 分散控制系统控制，其中DCS与燃机通过MODBUS通讯，汽轮机与DCS通过OPC通讯，涉及保护通过硬接线连接[1]。

2、APS设计方案2.1 APS 组成APS启动共分为六种启动方式：首台或非首台单循环启动(SC)、首台或非首台联合循环顺序启动(CC-SEQ)、首台或非首台联合循环同时启动(CC-SIM)，APS停止也分为六种停止方式：首台或非首台单循环停止、首台或非首台联合循环停止、首台或非首台联合循环部分停止。

本工程APS的整体结构采用金字塔形结构，总体上分４层，即机组控制级、功能组控制级、功能子组控制级和单个设备驱动控制级。

通过对机组工况全面、准确、迅速的检测，和大量的条件与时间等方面的逻辑判断，按规定好的程序向各功能组、子功能组或驱动级发出启动或停运命令，确保机组安全、稳定运行，最终实现整个联合循环机组的自动启停，提高全厂自动控制水平[2]。

燃气蒸汽联合循环发电技术应用及运行控制_概述说明

燃气蒸汽联合循环发电技术应用及运行控制概述说明1. 引言1.1 概述随着全球能源需求的增加和环境问题的日益突出，燃气蒸汽联合循环发电技术作为一种高效、清洁的能源转换方式逐渐受到广泛关注。

该技术将燃气轮机与蒸汽循环系统有效地结合起来，通过充分利用废热产生额外的电能，并将二氧化碳等排放物减少到最低限度。

1.2 文章结构本文主要对燃气蒸汽联合循环发电技术进行综述和分析，并重点从概述、应用案例和运行控制三个方面进行详细阐述。

首先，我们将介绍该技术的基本原理、组成部分和工作过程，以便读者对其有一个全面的了解。

然后，我们将通过具体案例进行分析，以展示燃气蒸汽联合循环发电技术在实际应用中的效果和优势。

最后，我们将重点讨论该技术在运行控制方面的要点，包括控制参数与性能优化、安全运行控制策略以及故障诊断与维护管理等方面。

1.3 目的本文的目的是全面介绍燃气蒸汽联合循环发电技术，并深入探讨其在实际应用中的效果和运行控制要点。

通过对该技术的详细介绍和案例分析，我们旨在提供给读者一个清晰而全面的了解，并为相关领域的工程师、研究人员和决策者提供参考，促进该技术在能源转换领域的广泛应用与推广。

此外，我们还将展望未来燃气蒸汽联合循环发电技术的发展方向，以期为后续研究和创新提供启示。

2. 燃气蒸汽联合循环发电技术概述2.1 基本原理燃气蒸汽联合循环发电技术是一种高效能的发电方式，它结合了燃气轮机和蒸汽轮机的优点。

基本原理是通过燃料在燃气轮机中进行燃烧，产生高温高压的燃气。

然后，这些高温高压的燃气会被传递到蒸汽锅炉中，在锅炉内部与水接触产生蒸汽。

最后，该蒸汽经过管道输送至蒸汽轮机中驱动发电机转动，将化学能转化为电能。

2.2 组成部分燃气蒸汽联合循环发电系统主要由以下几个组成部分构成：- 燃气轮机：负责将燃料的化学能转换为动力能。

- 蒸汽锅炉：通过与高温高压的燃气进行换热，将水加热为蒸汽。

- 蒸汽轮机：将输入的蒸汽能量转化为旋转力，驱动发电机产生电能。

关于燃气-蒸汽联合循环机组自动控制系统的研究

油气、地矿、电力设备管理技术1702017年5月上第9期总第261期1 燃气蒸汽循环机组的特点燃气—蒸汽联合循环发电装置由于其具有高效低耗、起动快、可用率高、投资省、建设周期短及环境污染少等优点,越来越得到世界各国的重视而迅速发展。

具体来说:首先,循环机组可以将燃料释放出的热量在涡轮机中进行热膨胀做功,将热能转化为机械能,再让机械对燃气轮发电机做功产生电能。

其次,将燃气轮机会将剩余热量导入热锅炉,利用剩余热能,在锅炉中产生水蒸气,让蒸汽轮机发电。

提高对燃料的使用效率,节约能源。

这种燃气蒸汽循环机组的优点是热效率高、启动时间短、调整负荷快、燃气轮机所占出力比较大及单位出力的温排水量少[1]。

但是设备缺点也很明显,就是机组不能独自运行。

2 自动控制系统介绍目前电厂使用的是西门子T 3000的D C S 控制系统与艾默生系统,下面对西门子T3000控制系统进行简单介绍。

(1)网络配置。

(2)机柜配置。

(3)人机接口配置。

(4)电源及接地。

3 自动控制的实现3.1 燃气轮机的控制燃气轮机的控制系统采用了西门子公司的T 3000控制系统,这个系统可以进行平行控制的系统,其由工业网、局域网、虚拟环网组成。

ISO／OSI、TCP／IP通讯协议,速率可以达到100M /s 。

局域网是内部的通讯网络,可以处理与保护机柜、数据I /O 机柜之问I /O 信息的通讯。

同时,西门子T 3000还可以对多台设备进行控制,在线完成控制任务。

为了保证控制燃气机轮的安全性与稳定性,西门子T 3000所有处理器模件均冗余配置,一旦某个工作的处理器模件发生故障,系统能自动无扰快速切换至与其冗余的处理器模件,并在操作员站报警。

冗余配置的处理器模件与系统设并行的接口,均能接受系统对其进行的组态和组态修改。

处于后备状态的处理器模件能不断更新自身获得的信息,并保持与工作模件数据同步。

3.2 蒸汽联合循环的自动控制西门子T 3000的D C S 控制系统控制与管理的设备分别是、余热锅炉、汽轮机、发电机、热力系统汽机辅机、发变组及高低压厂用电系统,同时对U P S 电源,220V 直流系统的部分参数进行数据采集和监视。

燃气蒸汽联合循环机组一键自启停技术

燃气蒸汽联合循环机组一键自启停技术摘要：当前DCS控制系统日趋成熟化，它对于发电厂的控制系统正在不断提高，其中更应用到了燃气蒸汽联合循环机组一键自启停技术，该技术是基于APS 控制系统所设计的，机组本身具有一定的技术先进性与运行稳定性。

本文中就主要探讨了APS控制系统的基本功能组成，并对APS控制系统的控制方案与控制难点进行了深入阐述。

关键词：APS控制系统；DCS；燃气蒸汽联合循环机组；一键自启停；控制方案燃气蒸汽联合循环发电技术本身热效率相对偏高，建设周期较短且单位容量投资费用较低，在用地用水方面较少，污染物排放量也相对偏少，该技术目前已经在全球范围内得到广泛应用，它代表了新的清洁能源技术应用发展方向。

在该技术系统中的核心就是燃气蒸汽联合循环机组自动启停控制技术（Auto Power Plant Startup and Shutduwn System，APS）技术，它已经成为当前新能源技术的一大代表。

1.APS技术的基本内涵APS技术作为燃气蒸汽联合循环机组自启停控制技术主要利用其机组启停过程中不同阶段的不同需要展开技术操作，它实现了对燃气轮机、汽轮机、发电机以及诸多辅机系统与设备运行工况的有效监测与判断，参照预先设计的程序设置断点，保证系统内各项功能组内容发挥其主要技术优势，实现对控制系统指令的有效控制与调整，进而保证联合循环机组的有效启动与停止。

在整个过程中，系统的保护联锁逻辑也会发挥重要作用，例如确保系统主辅设备在不同运行工况下也能自动完成某些事故处理工作等等，整体来说APS技术应用是非常灵活的，它可以满足生产设备自启停控制高规格技术要求[1]。

1.APS控制系统的基本功能组成APS控制系统在当前的DCS控制机组系统改造过程中发挥了重大价值作用，它在设计主体框架上就包含了上层框架逻辑调用下层功能组、功能子组，整体看来所采用的是顺控逻辑内容，可实现对单体设备逻辑的有效调用与控制，建立二拖一联合循环机组多样运营方式，如此可快速确定APS启动点，并随时随地停止断点设置位置，对上层APS启动、停止断点进行位置设置，保证上层APS控制逻辑可根据机组运行要求建立余热锅炉上水标准，确保燃机启动并网应用到位。

基于燃煤智能发电ICS的主辅机一键启停APS技术应用分析

基于燃煤智能发电ICS的主辅机一键启停APS技术应用分析赵俊杰1冯树臣2田景奇2杨如意1赵博石2胡勇3刘强4（1.国电内蒙古东胜热电有限公司，内蒙古鄂尔多斯，017000；2.国电电力发展股份有限公司，北京，100101；3.华北电力大学能源与动力工程学院，北京，102206；4.中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，北京，102249）摘要：针对燃煤火力发电站，基于ICS 智能发电平台，分析APS 一键启停技术的功能架构、特点和应用效果，通过机组整体和重要辅机一键启停、一键定期试验等功能，提升机组的整体智能化、安全性和经济性。

结果表明，APS 技术能有序地管理、控制和整合机组SCS 、MCS 、FSSS 、DEH 、MEH 等子控制系统，按预先设定的程序控制各设备以及基于5个断点的整机自动启动和自动停止。

APS 的功能架构包括：机组控制级、功能组控制级、功能子组控制级和设备驱动级4层结构。

基于操作票、运行规程和面向对象的设计原理，可构建辅机或功能组一键启停，实现辅机运行标准化和自动化操作、故障自动处理、定期试验一键操作。

关键词：智慧电厂智能发电平台电气热控一体化控制辅机一键启停逻辑顺序控制中图分类号：TM62文献标识码：B 文章编号：2096-7691（2021）01-041-05作者简介：赵俊杰（1985-），男，博士，高级工程师，2012年毕业于清华大学能源与动力工程系，现任国电内蒙古东胜热电有限公司副总经理、总工程师，主要研究两相流、纳米隔热、火电厂节能环保、智能发电、智慧电厂。

Tel：138****8297，E-mail：*********************1引言工业4.0、互联网+工业、人工智能在工业领域深度应用已成为中央强国战略的国策［1-4］。

对于燃煤火力发电厂，整体趋势是充分利用现有信息及数据，将系统网络化、平台化，基于大数据和人工智能技术，开发各种应用APP ，提高信息数据利用水平，将优质的外部技术和资源转化为企业的生产力，建设更安全、更高效、更环保的智慧化电厂［3-7］。

基于LM2500+G4燃机的联合循环机组APS的研究与应用

2020.7 EPEM81发电运维Power Operation基于LM2500+G4燃机的联合循环机组APS的研究与应用上海华电闵行能源有限公司周金顺华电电力科学研究院有限公司刘翔张方摘要：对某联合循环机组自启停控制系统进行深入研究，对功能设计及实施进行探讨，提出了以LM2500+G4燃机为主体的联合循环机组自启停系统（APS）设计方案及实施要点。

关键词：LM2500+G4；断点；联合循环机组；APS；顺序控制1 APS 概述机组自启停控制系统作为火电厂的一种高级控制系统，能有效提升机组的自动化水平，减轻运行人员在机组启停过程中的的工作强度，提高资源的利用效率[1-2]。

机组自启停系统（Automatic Plant Start-up and Shutdown System，简称APS）是根据机组工艺流程在启停过程中的需要，对机组工况全面、准确、迅速的检测，并通过对大量条件的逻辑判断，按设计好的程序向各功能组发出启动和停运命令，以实现发电机组的自动启动或停运[3]。

火电机组的启机方式按主设备所处工况分为冷态启动、温态启动、热态启动和极热态启动。

停机包括锅炉、汽机的停机操作以及发电机的解列操作。

APS 系统针对不同的启动方式及停运过程给出相应的启停措施。

断点的设置有效弥补现场设备的功能局限[4]，在APS 系统设计中需要重点考虑。

2 APS 系统功能设计APS 作为机组启动的整体控制中心，主要是按照预定程序向系统、设备发指令，并与MCS、TCS、DEH、SCS、BP 系统及其它控制系统配合来实现机组的一键启停功能，其实现功能有：一键启动、停止，断点、跳步，投入、切除，操作画面显示，故障报警及恢复。

2.1 框架设计上海华电闵行公司二期改造项目第一阶段机组装机规模为67.38MW，建设二台GE 公司的LM2500+G4型燃气轮发电机组（31.247MW，ISO 工况）、二台余热锅炉和二台背压式汽轮机发电机组（2.45MW），采用“一拖一”模式。

燃气-蒸汽联合循环机组自动启停控制系统技术导则

燃气-蒸汽联合循环机组自动启停控制系统技术导则1. 引言1.1 概述燃气-蒸汽联合循环机组是一种高效能的发电技术，通过充分利用燃气发电和余热回收的方式，实现了能源的最大化利用。

与传统发电方式相比，燃气-蒸汽联合循环机组具有更高的发电效率、更低的排放量和更灵活的运行特性。

因此，在工业领域和能源产业中被广泛应用。

本文旨在提供一个系统性的技术导则，详细介绍燃气-蒸汽联合循环机组自动启停控制系统的设计原理、实施方法以及关键要点。

通过深入分析和总结现有技术，我们将提出一些有效的控制策略，并对未来该领域可能出现的新技术进行展望。

1.2 文章结构本文共分为五个部分，各部分之间内容相互衔接。

首先，在引言部分我们将对燃气-蒸汽联合循环机组以及自动启停控制系统进行简要介绍，并明确文章的目标与意义。

然后，我们将详细阐述燃气-蒸汽联合循环机组的工作原理、优势特点和应用领域，以帮助读者更好地理解该技术。

接着，我们将深入探讨自动启停控制系统的原理、组成部分和功能要求，为后续的设计与实施提供基础。

在第四部分中，我们将重点介绍控制系统的设计原则和考虑因素，并提供针对不同情况下的系统架构设计和实施步骤以及调试方法。

最后，在总结与展望部分，我们将对全文进行概括总结，并展望该技术在未来的发展趋势。

1.3 目的本文旨在详细介绍燃气-蒸汽联合循环机组自动启停控制系统的技术导则。

通过研究现有技术、深入分析相关领域并结合我们自身的实践经验，我们希望能够为从事燃气-蒸汽联合循环机组自动启停控制系统设计与实施工作的工程师们提供一份有价值且实用性强的指南。

同时，我们也期待能够推动该领域技术进一步发展，并为未来相关研究提供参考与借鉴。

通过本文的阐述与分享，我们相信读者能够更好地理解该技术并应用于实际工程中，从而推动燃气-蒸汽联合循环机组在能源领域的广泛应用。

2. 燃气-蒸汽联合循环机组概述2.1 工作原理燃气-蒸汽联合循环机组是一种高效能的发电技术，它结合了燃气轮机和蒸汽轮机两种不同的动力设备。

燃气-蒸汽联合循环机组自启停控制系统设计及调试

（１．ＮｏａｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４５，ห้องสมุดไป่ตู้Ｃｈｉｎａ；
ｕｎｉｔｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓＡＰＳｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｆｅａｔｕｒｅｓａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ．
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｏｆＡＰＳｏｎＧａｓ－ｓｔｅａｍＣｏｍｂｉｎｅｄＣｙｃｌｅＵｎｉｔｓＷａｎｇＹａｎ－ｊｉｎ，ＺｈａｎｇＷｅｉ — ｄｏｎｇ
ｔｉｏｎｏｆｓｔｅａｍ— ｇａｓｃｏｍｂｉｎｅｄｃｙｃｌｅｕｎｉｔｉｎＢｅｉｊｉｎｇＪｉｎｇｎｅｎｇＣａｏｑｉａｏｐｈａｓｅ２，ｆｒｏｍｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎｉｎｇｏｆｔｈｉｓ
２．ＢｅｉｊｉｎｇＪｉｎｇｑｉａｏＴｈｅｒｍａｌＰｏｗｅｒＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００６７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤＣＳｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｍａｔｕｒｅｓｒｅｑｕｉｒｅｓｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｌａｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．Ｇａｓ — ｓｔｅａｍｃｏｎ— ｒｂｉｎｅｄｃｙｃｌｅｕｎｉｔｓＡＰＳｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｎｐｕｔｓｂｅｃｏｍｅａｓｉｇｎｏｆａｄｖａｎｃｅｄｕｎｉｔｓａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙｇｕａｒａｎｔｅｅｄ．ＦｏｒＡＰＳｆｕｎｃ —

联合循环电厂的机组级自动控制(APS)方案

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣｏｍｂｉｎｅｄｃｙｃｌｅＣｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍＡｕｔｏｐｌａｎｔｓｙｓｔｅｍ（ＡＰＳ）ＩｎｔｅｒａｇｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌＣｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅ
ｂｏｉｌｅｒｉｓｌａｎｄ，ｔｕｒｂｉｎｅａｕｘｉｌｉａｙｓｒｙｓｔｅｍ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｌａａｎｄｐｅｒｉｐｈｅｒｌｓａｙｓｔｅｍｓａｓｗｅｌｌａｓｐｌａｎｔｓｔａｒｔ—ｕｐａｎｄｓｈｕｔｄｏｗｎ，ｉｔｐｏｓｓｅｓｓｅｓｉｍｐｏｒｔｎｔａ
ｓｉｇｎｉｉｃｆａｎｃｅｔｏｅｎｈａｎｃｅａｕｔｏｍａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｏｆＣＣＰＰ，ａｎｄｏｆｆｅｒｓｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｆｏｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｏｆＣＣＰＰｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．
联合循环电厂的机组级自动控制（ＡＰＳ）方案
张冬生，等
联合循环电厂的机组级自动控制（ＡＰＳ）方案
ＡｕｔｏＰｌａｎｔＳｙｓｔｅｍＣｏｎｔｒｏｌＳｃｈｅｍｅｆｏｒＣｏｍｂｉｎｅｄＣｙｃｌｅＰｏｗｅｒＰｌａｎｔ

APS一键启停在6F燃机电厂中的建设应用

APS一键启停在6F燃机电厂中的建设应用摘要：为了提高联合循环电厂自动化水平，机组自启停控制系统（APS）在国内逐步开始探索和实践，因APS涉及范围广，调试周期长，6F燃机电厂中鲜有基建结束即实现APS功能的示例，本文以大唐南京热电有限责任公司6F燃机基建工程为例，为APS一键启停在6F燃机电厂中的建设提供了经验和借鉴。

关键词：6F燃机；APS一键启停；控制；功能组；1 研究背景及意义机组自启停控制技术(APS)是指在没有或极少人工干预操作的情况下，由控制系统的程序和逻辑按照预定的顺序、条件和时间，自动进行相关设备的启停和控制，从而完成机组的启动或停运。

随着热工自动化控制技术的发展，特别是DCS控制系统的不断发展及其应用水平的不断提高，控制系统硬件的发展也为实现机组级全程顺序控制提供了条件和基础；与此同时电厂对机组自动化程度的要求也与日俱增，尤以对于担任调峰负荷的燃机机组来说，设置自启停功能可以最大程度地缩短机组的启停时间，实现机组的快速启停，最大程度地发挥机组的调峰作用，快速响应电网负荷的需求。

因此设置燃气－蒸汽联合循环机组的自启停功能是十分必要的，对电厂乃至电网的现代化建设具有重要的意义。

本文以大唐南京热电有限责任公司6F燃机基建工程为例，为APS一键启停在6F燃机电厂中的建设提供了经验和借鉴。

大唐南京热电有限责任公司燃气轮机采用南京汽轮电机（集团）有限责任公司供货、GE公司设计制造的6F.03型燃机，采用干式低NOx燃烧器。

余热锅炉为杭州锅炉集团股份有限公司的双压、无补燃、卧式、自然循环余热锅炉，汽轮机为南京汽轮电机（集团）有限责任公司的50MW等级供热抽汽凝汽式汽轮机。

燃机、汽机的发电机均由南京汽轮电机（集团）有限责任公司配套，二者均采用空气冷却。

每套联合循环发电机组在性能保证工况下汽机纯凝运行时出力为122.043MW。

DCS选用南京科远自动化集团股份有限公司NT6000分散控制系统。

燃气蒸汽联合循环发电技术研究与应用

燃气蒸汽联合循环发电技术研究与应用发表时间：2019-11-15T16:41:18.220Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：于宝安[导读] 摘要：伴随着我国电力行业迅猛发展，燃气蒸汽联合循环发电技术得到了极大重视和快速发展，燃气轮机技术可用率及可靠性也越来越高。

山东电力建设第三工程有限公司山东青岛 266100摘要：伴随着我国电力行业迅猛发展，燃气蒸汽联合循环发电技术得到了极大重视和快速发展，燃气轮机技术可用率及可靠性也越来越高。

燃气蒸汽联合循环发电技术的有效应用，不仅可以有效缓解电力紧缺问题，还能充分发挥其电网调峰能力，同时减少废气排放降低对环境的污染，具有良好的经济和环保效益，符合国家能源、经济和环保政策要求。

关键词：燃气蒸汽联合循环；发电技术；系统设计；热效率1 燃气蒸汽联合循环发电的主要优点燃气蒸汽联合循环发电机组是一种能源综合利用技术，将燃气轮机和蒸汽轮机发电技术进行优化结合，达到高效率、环保、经济的电力供应技术。

燃气蒸汽联合循环发电机组主要包括燃气轮机、余热锅炉、汽轮机、发电机等主机设备，其具有效率高、可靠性高、排放少、占地小、自动化程度高、运行人员少等优势。

联合循环机组通过余热锅炉将燃气轮机的废热进行回收利用，对介质加热产生高温高压蒸汽推动汽轮机做功发电，大大提升了机组整体发电效率。

相对于常规发电机组，联合循环发电主要技术特点：（1）具有较高的热转化效率。

在同等功率条件下，联合循环发电机组效率明显优于常规火力发电机组。

如350MW级联合循环发电机组效率可达到58%，比常规机组高出15-18%，折合标煤约为212g/kwh，比常规1000MW发电机组煤耗（290-300g/kwh）具有明显效率优势。

常规火力发电机组由于自身设备及设计模式的限制，机组热效率难以提高。

但随燃机技术不断成熟，国内外企业相继成功推出高性能联合循环技术，可生产高参数、大容量、高效率的燃气轮机，燃烧温度可达1500℃，极大的提高了燃机机组的热效率。

燃机APS功能设计研究

燃机APS功能设计研究一、前言近年来随着国家能源结构的调整，燃气轮机及其联合循环机组成为电力系统清洁能源发展的一个方向。

为了适应燃气—蒸汽联合循环机组频繁启停的需要，规范机组的运行操作，机组实施自启停控制技术（Automatic Power Plant Startup and Shutdown System，APS，又称一键启停）已成为火电厂自动化发展的必然趋势。

机组自启停控制技术的实现，可以提高机组启停的正确性和规范性，是真正实现减员增效的有效措施，是体现机组高自动化水平的一个重要标志。

具有自启停控制功能的联合循环机组，在启动时运行人员只需要通过操作员站显示画面上的启动或停止按钮，既可根据工艺系统及主辅机设备的状况，自动启动各辅机设备，并按照预定的程序，启动相关的辅机、燃气轮机、余热锅炉和汽轮发电机组，使燃气轮机和蒸汽轮机自动升速、自动并网，并从初始负荷自动升至预定的目标负荷；在机组需要停止时，按照预定的程序，将机组从满负荷自动降负荷，并自动停止主辅机设备的运行。

国外燃气—蒸汽联合循环机组的应用非常多，机型与形式也多种多样。

同时，由于联合循环机组具有较好的启动和负荷调整特性，因此具有APS功能的机组也比较多。

近几年我国引进的大型燃气—蒸汽联合循环机组数量逐年上升，因此国内也开始探索APS的应用，将来具有APS功能的燃气—蒸汽循环机组将是常态化。

二、 APS 基本概念所谓电厂的一键启停(APS，automaticpowerplantstartup&shutdownsystem) 即能够按照燃气轮机发电的热力流程和设备运行工况，调动并协调各功能子系统进行预定参数、预定进程的控制，从而使得整个机组能够在极少的人工干预下自动、安全地完成启动或停运过程的自动控制。

机组 APS 的优势（1）提升机组启停过程中的本质安全一键启停顺控逻辑通过对机组启停过程中的条件、过程变量和调节参数进行时时的客观判断和调节，减少了机组启停过程的人为因素，降低了因人为主观错误判断和误操作等导致的风险，提升了机组启停过程的本质安全。

燃气蒸汽联合循环机组自启停控制系统(APS)研究及应用

燃气蒸汽联合循环机组自启停控制系统（APS）研究及应用摘要：APS是电厂热工自动控制技术的研究热点之一，本文论述了APS基本概念、体系框架及其重点技术，并结合燃气蒸汽联合循环机组控制特点，对APS应用在联合循环机组中提出了规划方案，并提出了在APS建设中应注意的问题和建议。

关键词：APS；自启停控制；燃气蒸汽联合循环1 概述联合循环机组启动过程中，通过控制燃机的负荷即控制燃机的排气量和排气温度，使其按合理的温度梯度加热锅炉蒸汽，满足进入汽轮机的主蒸汽的流量和温度及压力的参数要求，在安全的前提下尽可能的缩短联合循环机组的启动时间，以获得良好的经济效益。

APS可以使机组按照预先设定好的程序完成机组的自动启停，这不仅大大简化了运行人员的操作强度，还可使机组的启停做到标准化、规范化，提高机组的安全可靠性，避免误操作；另外APS也缩短了机组的启动时间，提高了机组的经济效益。

因此，对于联合循环机组，设置APS将为电厂以后的运行带来极大的便利。

2 APS的主要研究内容2.1 APS的体系框架APS采用4 层金字塔形结构，由上至下分别为机组级控制层、功能组级控制层、子功能组级、驱动级，该结构采用合理的层控制方式，APS的体系框架如图1所示。

图1 APS体系框架示意图采用上述分层控制方式，每层任务明确，层与层之间接口界限分明，同时，各层之间联系密切可靠。

将整个机组控制化大为小，将复杂的控制系统分成若干个功能相对独立和完善的功能组，减轻了机组控制级统筹全厂控制的压力，简化了控制系统的设计。

2.2 APS的断点设计断点方式将APS启动和停止这个大顺控分为若干个顺控来完成，每个断点的执行均需人为确认才能开始。

采用断点控制方式，各断点既相互联系又相互独立，只要条件满足，各断点均可独立执行，符合电厂生产过程的工艺要求。

断点设计是APS的核心技术之一，断点设计的合理与否关系到APS应用和实施的成败，APS的断点设计要结合机组设备实际情况和运行人员的经验和需求（控制断点一般不多于10个），要按机组自启停的过程来设计。

基于复变量控制的APS在燃气-蒸汽联合循环机组中的设计与应用

基于复变量控制的APS在燃气-蒸汽联合循环机组中的设计与
应用
廖国
【期刊名称】《现代制造技术与装备》
【年(卷),期】2024(60)5
【摘要】基于复变量控制的机组自启停系统(Automatic Plant Start-Up and Shut-Down System,APS),针对燃气-蒸汽联合循环机组进行设计与应用研究。

通过对机组进行建模和仿真,采用复变量控制策略对机组进行优化调度,以提高其性能和能源利用效率。

研究结果表明,基于复变量控制的APS在全功能控制、全工况控制方面均有较好的应用。

【总页数】3页(P42-44)
【作者】廖国
【作者单位】广东粤电新会发电有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM6
【相关文献】
1.燃气-蒸汽联合循环机组自动起停控制系统(APS)的应用
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