DCS系统在发电厂的应用

D C S系统在发电厂的应

用

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双控专题(报告)

设计(论文)题目： DCS系统在发电厂的应用

所在学院：自动化与电气工程学院

专业：电气工程及其自动化

班级：研控1302

学生姓名：窦胜

指导教师：程明

起讫日期：2014-5～2014-06

目录

第一章绪论

集散型控制系统（Distributed control system）又名分布式计算机控制系统（以下均简称DCS）是利用计算机技术对生产进行集中监视、操作、管理和分散控制的一种新型控制技术。集散型控制系统一般由几种管理部分，分散控制监测部分和通讯部分组成。其中分散控制监测部分（即现场控制单元），按机组整体设计分散于现场，或集中安装在控制室，一般可控制1个或多个回路，具有几十种甚至上百种运算功能。集散型控制系统软件一般由实时多任务操作系统，数据通信软件，组态软件和各种应用软件所组成。其中组态软件工具、逻辑编辑软件、画面软件，可以按用户要求生成实用系统。DCS通过计算机网络，充分利用网络上的计算机资源，实现生产过程中大量数据的并行计算，使系统具有可靠性高、成本低、灵活性强等特点。

近年来，发电行业进一步提高了电厂综合自动化水平，注重并加强了信息化的投入，很多火电厂提出需要适合自己工厂的厂级监控信息系统（SIS）以提高生产安全及生产效率，实现工厂管理信息系统与各种集散控制系统之间的信息共享。SIS以集散控制系统为基础，以安全运行和提升发电企业经济、安全效益为目标，运用安全、先进、有效的专业方法，达到电厂厂内的信息平台共享。高一级的生产运行的实时信息监视和调节，同时又提升了机组运行的可靠性。它为电厂管理层的决策提供真实、可靠的实时运行数据，为发电企业提供科学、准确的经济性指标。

在大型火电厂，DCS是计算机系统与发电机组控制模式结合的控制系统，与传统控制系统有本质区别。DCS具有通用性强、系统组态灵活、控制功能完善、数据处理方便、显示操作集中、调试方便、运行安全可靠等特点，在大型火力发电厂的生产过程中，能提高发电技术的自动化水平，减少不必要的人员浪费，增强系统的安全系数。

第二章 DCS系统构成

分散控制系统根据电厂工艺的要求来完成控制逻辑组态，实现发电机组工艺要求。系统的主要功能包括数据采集系统（DAS），模拟量控制系统（MCS），顺序控制系统（SCS），炉膛安全监控系统（FSSS）。

数据采集系统（DAS）

双冗余操作方式画面；运行人员操作指导；保护联锁条件指导；主保护首出记忆；重要辅机跳闸首出记忆；所有参数的现在值和状态显示；参数报警的提示、记录、打印；参数的实时和历史趋势显示；记录操作员操作；SOE 点的报警、打印及记录；运行报表的打印和收集；记录参数状态变化；报警一览；软光字牌报警；显示系统图画面；监视过程控制系统运行状态；运行参数在线修改、整理；操作员站安全管理；机组启停指导曲线；机组经济指标性能计算功能。

模拟量控制系统（MCS）

自动调整的主要项目如下：AGC控制功能；负载指令回路；协调控制；炉跟踪控制回路；机跟踪控制回路；FCB控制功能；RB控制功能；锅炉负荷调节；主要燃料调整炉排煤音量调节；送风吹调整；汽包水位调整，汽油机水泵调速；泵出口尺寸色调调整；主蒸汽ⅰ，ii级喷雾减温器调节；喷再热蒸汽温度控制事故的发生；再热蒸汽温度燃烧器倾斜角度调整；一旦压力调节器；磨热风风量调节；磨煤机出口温度调节；冷凝器水位调节；除氧器水位调节；压差旁通压力调节器；高压旁路温度调节；低压旁路温度调节，调节水压差旁通启动涡轮机油温度调控；A，B汽泵油冷却器的温度控制；三个过热辅助气体压力控制；再热辅助气体压力调节器；辅助气体温度，减少了水的控制，空气加热器温度调整；吹蒸汽压力调节器，燃油雾化蒸汽压力控制燃油压力控制雾化空气压力，点火风——炉压控制，波纹管——炉压控制。其中，协调控制系统包括六种模式：蒸汽轮机，锅炉手动根本出路锅炉手动涡轮自动跟踪模式，涡轮全自动锅炉自动跟踪模式，锅炉，汽机手动锅炉自动跟踪模式，自动涡轮机的自动跟踪模式，机炉协调工作。

顺序控制系统（SCS）

汽机侧各种泵类与各种风机共计50台，各种受控制电动门及电磁阀，共计130台。主要功能及程序控制有：汽机油系统功能组；汽机疏水功能组；汽机真空功能组；A、B小汽机功能组；汽机凝结水功能组；高价功能组；海水冷却功能组；低加功能组；锅炉给水功能组；汽机盘车功能组；汽机循环水功能组；电动给水泵保护；汽机凝汽器冲洗程序控制；主要辅机保护功能有；A、B

小汽机及汽泵保护；高、低加保护；大汽机润滑油压低联锁保护；大汽机抽汽逆止门联锁保护；循环水泵、凝结水泵等重要辅机的保护；机组自动启停控制系统APS。

炉膛安全监控系统（FSSS）

锅炉炉膛安全系统(FSSS，即ABS1)功能主要有：炉膛吹扫；燃油泄漏试验；点火油油泄漏试验；点火油投入允许；燃油投入允许；MFT动作条件及复位；锅炉减负荷停制粉系统；点火油快关阀控制；锅炉减负荷投油；燃油回油阀控制；燃油快关阀控制；磨煤机油压控制；锅炉报警。

第三章发电厂DCS系统电气应用

随着电子信息技术和网络技术的发展，DCS在电力生产中得到了广泛的应用，尤其300MW及以上容量机组的热工控制已全面采用DCS控制系统，逐步形成了数据采集DAS、模拟量控制MCS、顺序控制SCS、燃烧器管理BMS4大系统，在汽机、锅炉等热力设备的顺序控制、数据采集以及炉膛安全监控等方面取得了成功的经验，提高了电厂自动化水平和机组运行的安全性、经济性。与之相比，采用一对一硬手操方式的电气控制已显落后，电气控制纳入DCS。目前国内有许多大型发电厂已实施并积累了很多运行经验。

电气DCS系统的实现

发电厂电气DCS系统主要是用来监控发电厂各电气设备的运行参数，对运行状态进行集中监视和控制，采用分层分布式结构。