60万机组一键启动APS
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APS系统概述
控制指令，使机组能在冷态、温态、热态、 极热态方式下进行启动，停机时将机组在 最低稳燃负荷下逐步降到零。
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一、600MW机组APS控制系统总体框架
机组控制级 启动 停止
功能组控制级 启动 停止
功能组控制级 启动 停止
功能子组控制级 启动 停止
功能子组控制级 启动 停止
设备控制级 启动 停止
设备控制级 启动 停止
接口模件 生产现场
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600MW机组APS控制系统 设计
APS分四层： 1、机组控制级 2、功能组控制级 3、功能子组控制级 4、设备控制级
特点： 1、层间任务明确 2、接口界限明确 3、各层联系紧密可靠
600MW机组APS控制系统 设计 3、断点的设定
由于各个电厂的起点各不相同，但启动过 程完成的终点大致相同，且停止过程的起点和 终点基本上相同。所以一般将ASP的启动过程设 置6个断点，停止过程设置3个断点。 只有在上一断点启动完成后，运行人员才 能通过所提供的按钮确认启动下一断点。启动 过程的6个断点如下：
6、升负荷断点 ASP以一定的速率升负荷，旁路调节主蒸汽压力，随着负 荷的升高逐渐退出运行 机组负荷升至150MW时投入第二套制粉系统 升负荷至300MW完成由湿态转为干态，投第3台磨煤机 升负荷至350MW时，第2台汽泵开始冲转升速暖机，将给水 旁路调门切到主路运行，维持给水流量稳定 升负荷至 400 MW启动第 2 台变频凝结水泵运行，将第 2 台汽泵并入运行，退油枪，退等离子点火装置 升负荷至 500 MW，启动第四套制粉系统，投入磨组管理 自动 设定目标负荷600MW，完成ASP启动过程
600MW机组APS 功能组设计技术
功能组执行过程中出现保护联锁指令时，功能组 控制应根据保护联锁要求中断工作或退回到安全 状态 功能组级与APS、MCS等系统紧密联系，起到承上 启下的作用 当系统设计有两台设备冗余工作时，设备驱动级 还设计有设备选择功能
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600MW机组APS控制系统 设计
优点： 系统结构严谨； 提高设计效率； 减少组态调试工作； 同级间相互独立，灵活性好； 有利于投运后的运行管理和热工维 护
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600MW机组APS控制系统 设计 二、断点设计
1、断点设计的缘由： 根据目前的国情，火电机组的整体控制水 平和运行管理水平、电厂控制设备还未达到APS 要求的程度，所以对于火电机组，设计机组APS 方案时，采用断点控制的方式较为理想。
600MW机组APS 功能组设计技术
二、APS主要有如下功能组：
凝补水系统启动功能组 闭式循环冷却水启动功能组 循环水系统功能组 汽机油系统启动功能组 密封油功能组 凝结水系统启动功能组 凝结水上水功能组 凝结水正常和排放模式切换 功能组
低加水侧投入功能组 低加水侧退出功能组 辅助蒸汽系统功能组 轴封和抽真空功能组 给水管道注水功能组 锅炉上水及开式循环水清洗功能组 锅炉冷态循环清洗功能组
(1)便于人工干预APS的整个启停过程.起到人—机 目标同步的作用。通过人的确认，以肯定“断点” 前的程序控制是有效的，便于故障原因的查找， 这是增加程控可靠性的措施。 www.gdzhishen.com
(2)可使整个APS程序结构不是一个程序从头做到底 的结构。而成为模块化形式。采用模块化程序控 制目的是： a.化繁为简，使自启停过程得到简化； b.有利子控制流程的修改，实现多方案的运行组态； c.当功能块或程序段的通用性体现后，使组态资源 能通用而达到资源共享。 d.有利于运行人员分工协作，共同监督控制进程。 （3）使APS系统的工作组成获得清析的层次。简化 了APS的指令管理。运行人员可根据机组的实际工 况，选择合适的入口指令达到相应功能块或程序 段的控制。
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3、锅炉点火及升温断点 投入锅炉风烟系统 启动火检冷却风机 给水投自动维持省煤器最小给水流量 进行油泄漏实验、炉膛吹扫，高压缸预暖 等离子点火或是采用油枪点火 汽机旁路投入 启动汽机EH油系统 投运定子冷却水系统 当启动分离器进口温度达到190℃开始热态 清洗 Fe≤100μ g/L后锅炉继续升温升压 高压主汽门、调门预暖 主蒸汽参达到冲转参数
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600MW机组APS控制系统 设计
七、DCS系统APS功能操作模式 机组自启停系统不直接控制现场设备， 它是建立在各功能组或功能子组之上的步 序块，具有AUTO/MAN、启动/退出、本步条 件满足或人为设定条件满足跳至下一步的 功能。 “AUTO＋启动”为正常执行状态； “MAN＋启动”为在当前步暂停状态，切到 AUTO后从当前步继续执行；“AUTO/MAN＋ 退出”为停止执行并退出自启停系统。
APS将执行最高级的控制任务，其包括： 启动方式的预先选择和协调，有冷态、温态、热态、 极热态四种启动方式； 整个电厂的“启动”和“停止”程序的管理； 基于CRT的操作画面； 运行方式的切换。
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600MW机组APS控制系统 设计
设计理念： 分级控制结构； 每个结构为独立过程 设备级控制单体设备； 功能组级协调单系统运行； 机组级协调功能组级、及独立的设备和系统
600MW机组APS控制系统 设计
2、机组解列断点 汽机跳闸 发电机解列
3、机组停运断点 停运燃烧器 停运锅炉风烟系统 停运低渣系统 关闭高中压主汽门前疏水 停运真空功能组 停运轴封功能组 停运一台循泵
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600MW机组APS控制系统 设计
五、采用断点控制方式的优点 用APS控制到“断点”开始时，并不是 自动进行下去，而必须等待运行人员的确 认，方可发出指令将程序继续进行下去。 采用“断点”确认，再继续程控的控制方 式，其优点是：
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600MW机组APS控制系统 设计
四、APS停止各个断点的具体内容
1Biblioteka Baidu降负荷断点 设定目标负荷450MW，降负荷至450MW时第 1 台汽泵退出 并停运 降负荷至400MW若A制粉系统运行，将等离子点火投入运行， 否则投入最后停运的2套制粉系统的油枪助燃 停运倒数第 3 套制粉系统，退出协调控制，投入汽轮机 跟随(TF)控制方式 降负荷至 250MW 过程中完成干态到湿态转换，第 2 台汽 泵退出，停运 1 台凝结水泵 停运倒数第 2 套制粉系统，减少最后一台给煤机出力， 将最后一套制粉系统退出运行 启动汽轮机主油泵和顶轴油泵，检查油泵运行正常。 www.gdzhishen.com
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600MW机组APS控制系统 设计
1、机组启动准备断点 2、冷态冲洗机真空建立断点 3、锅炉点火及升温断点 4、汽轮机冲转断点 5、机组并网断点 6、升负荷断点 APS自动停止过程的3个断点如下： 1、降负荷断点 2、机组解列断点 3、机组停运断点
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600MW机组APS控制系统设计
八、和APS接口的各个系统
MCS控制系统 CCS控制系统 BMS控制系统 SCS控制系统 FSSS控制系统 MEH控制系统 DEH控制系统 ASS自动同期控制系统 旁路控制系统
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600MW机组APS控制系统 设计 三、APS启动各个断点的具体内容
1、机组启动准备断点 凝补水系统启动功能组 闭冷水系统启动功能组 循环水系统启动功能组 磨油站和旁路油系统 汽轮机油系统启动功能组 辅助蒸汽系统 炉底水封及渣水系统
2、冷态冲洗机真空建立断点 凝结水系统 除氧器上水 炉水泵注水 投辅助蒸汽系统 锅炉疏水排气 管道静态注水 投汽机轴封 抽真空 除氧器加热 锅炉上水 锅炉冷态循环清洗
600MW机组APS 功能组设计技术
一、APS功能组设计原则： 功能组的划分要根据工艺系统启动和停运的流程， 并从工艺设备和自动控制设备实际具备的条件等 方面考虑,功能组的启动允许条件一定要严格周密， 防止在工艺系统已投运的情况下功能组再次启动， 造成不必要的混乱状态。 功能组的完成条件要返回上一级控制系统 功能组实行步序控制，即按照预定的操作顺序逐 一实现设备的启停和控制。功能组启动方式上分 上一级自动触发或运行人员手动执行 功能组能对故障进行监视和处理 www.gdzhishen.com
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600MW机组自启停控 制方案介绍
牛海明
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• APS概述 • 600MW机组APS控制系统设计 • 600MW机组APS功能组设计技术
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APS系统概述
机组自启停控制系统（automatic power plant startup and shutdown system）简称APS。其作为提高自动化水平 行之有效的方法，受到越来越多的关注和 重视。 APS控制系统是机组顺序控制系统中最 高一级的顺序控制系统。它根据机组工艺 流程在启停过程中不同阶段的需要和对机 组工况全面、准确、迅速的监测情况，通 过大量条件与时间等方面逻辑判断，向各 功能组、功能子组或驱动级、发出
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600MW机组APS控制系统 设计
六、DCS系统中APS功能 机组自启停系统在DCS中作为一项独 立的功能，其控制对象为SCS、BMS、MCS、 DEH、BPS等子系统。机组自启停控制系统 安装在指定过程控制站中运行，提供数据 高速公路向上述子系统内的功能组或功能 子组发出操作命令，并从这些子系统获得 运行参数、状态信息的反馈信号。
因各个电厂具体的设备有所不同，对应的功能组也就 不同，所以功各个功能组的具体内容就不在展开说明。
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600MW机组APS控制系统 设计
4、汽机冲转断点 汽机冲转采用ATC冲转 在冲转过程中汽机转速大于1500/min时，低压加热器随机投入 5、机组并网断点 投入电气同期装置 并网及带初始负荷暖机。
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600MW机组APS控制系统 设计
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2、断点设计范围
我们要根据机组的运行规程和启动、停运操 作票，针对机组设备配置，确定自启停控制系统 的设计范围。 1、启动：
锅炉：从锅炉上水到带初负荷结束，包括给 水、锅炉吹扫、MFT复位、投等离子点火、投入燃 料等。 汽机：控制汽机的辅助系统，从凝结水、抽 真空、高/低压抽汽、润滑油系统启动到带初负荷 暖机结束。 2、停机： 从目标负荷减负荷至零，机组解列、锅炉熄 火及停止相关的辅助系统。 www.gdzhishen.com
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600MW机组APS 功能组设计技术
风烟系统启动功能组 等离子系统恢复功能组 制粉准备功能组 煤层启动功能组 高压预暖功能组 汽机调阀预暖功能组 自动并网功能组 汽泵启动功能组 高加投入功能组 煤层投运功能组 风烟系统停运功能组 煤层停运功能组 真空停运功能组 轴封停运功能组
APS系统概述
控制指令，使机组能在冷态、温态、热态、 极热态方式下进行启动，停机时将机组在 最低稳燃负荷下逐步降到零。
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一、600MW机组APS控制系统总体框架
机组控制级 启动 停止
功能组控制级 启动 停止
功能组控制级 启动 停止
功能子组控制级 启动 停止
功能子组控制级 启动 停止
设备控制级 启动 停止
设备控制级 启动 停止
接口模件 生产现场
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600MW机组APS控制系统 设计
APS分四层： 1、机组控制级 2、功能组控制级 3、功能子组控制级 4、设备控制级
特点： 1、层间任务明确 2、接口界限明确 3、各层联系紧密可靠
600MW机组APS控制系统 设计 3、断点的设定
由于各个电厂的起点各不相同，但启动过 程完成的终点大致相同，且停止过程的起点和 终点基本上相同。所以一般将ASP的启动过程设 置6个断点，停止过程设置3个断点。 只有在上一断点启动完成后，运行人员才 能通过所提供的按钮确认启动下一断点。启动 过程的6个断点如下：
6、升负荷断点 ASP以一定的速率升负荷，旁路调节主蒸汽压力，随着负 荷的升高逐渐退出运行 机组负荷升至150MW时投入第二套制粉系统 升负荷至300MW完成由湿态转为干态，投第3台磨煤机 升负荷至350MW时，第2台汽泵开始冲转升速暖机，将给水 旁路调门切到主路运行，维持给水流量稳定 升负荷至 400 MW启动第 2 台变频凝结水泵运行，将第 2 台汽泵并入运行，退油枪，退等离子点火装置 升负荷至 500 MW，启动第四套制粉系统，投入磨组管理 自动 设定目标负荷600MW，完成ASP启动过程
600MW机组APS 功能组设计技术
功能组执行过程中出现保护联锁指令时，功能组 控制应根据保护联锁要求中断工作或退回到安全 状态 功能组级与APS、MCS等系统紧密联系，起到承上 启下的作用 当系统设计有两台设备冗余工作时，设备驱动级 还设计有设备选择功能
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优点： 系统结构严谨； 提高设计效率； 减少组态调试工作； 同级间相互独立，灵活性好； 有利于投运后的运行管理和热工维 护
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600MW机组APS控制系统 设计 二、断点设计
1、断点设计的缘由： 根据目前的国情，火电机组的整体控制水 平和运行管理水平、电厂控制设备还未达到APS 要求的程度，所以对于火电机组，设计机组APS 方案时，采用断点控制的方式较为理想。
600MW机组APS 功能组设计技术
二、APS主要有如下功能组：
凝补水系统启动功能组 闭式循环冷却水启动功能组 循环水系统功能组 汽机油系统启动功能组 密封油功能组 凝结水系统启动功能组 凝结水上水功能组 凝结水正常和排放模式切换 功能组
低加水侧投入功能组 低加水侧退出功能组 辅助蒸汽系统功能组 轴封和抽真空功能组 给水管道注水功能组 锅炉上水及开式循环水清洗功能组 锅炉冷态循环清洗功能组
(1)便于人工干预APS的整个启停过程.起到人—机 目标同步的作用。通过人的确认，以肯定“断点” 前的程序控制是有效的，便于故障原因的查找， 这是增加程控可靠性的措施。 www.gdzhishen.com
(2)可使整个APS程序结构不是一个程序从头做到底 的结构。而成为模块化形式。采用模块化程序控 制目的是： a.化繁为简，使自启停过程得到简化； b.有利子控制流程的修改，实现多方案的运行组态； c.当功能块或程序段的通用性体现后，使组态资源 能通用而达到资源共享。 d.有利于运行人员分工协作，共同监督控制进程。 （3）使APS系统的工作组成获得清析的层次。简化 了APS的指令管理。运行人员可根据机组的实际工 况，选择合适的入口指令达到相应功能块或程序 段的控制。
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3、锅炉点火及升温断点 投入锅炉风烟系统 启动火检冷却风机 给水投自动维持省煤器最小给水流量 进行油泄漏实验、炉膛吹扫，高压缸预暖 等离子点火或是采用油枪点火 汽机旁路投入 启动汽机EH油系统 投运定子冷却水系统 当启动分离器进口温度达到190℃开始热态 清洗 Fe≤100μ g/L后锅炉继续升温升压 高压主汽门、调门预暖 主蒸汽参达到冲转参数
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七、DCS系统APS功能操作模式 机组自启停系统不直接控制现场设备， 它是建立在各功能组或功能子组之上的步 序块，具有AUTO/MAN、启动/退出、本步条 件满足或人为设定条件满足跳至下一步的 功能。 “AUTO＋启动”为正常执行状态； “MAN＋启动”为在当前步暂停状态，切到 AUTO后从当前步继续执行；“AUTO/MAN＋ 退出”为停止执行并退出自启停系统。
APS将执行最高级的控制任务，其包括： 启动方式的预先选择和协调，有冷态、温态、热态、 极热态四种启动方式； 整个电厂的“启动”和“停止”程序的管理； 基于CRT的操作画面； 运行方式的切换。
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设计理念： 分级控制结构； 每个结构为独立过程 设备级控制单体设备； 功能组级协调单系统运行； 机组级协调功能组级、及独立的设备和系统
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2、机组解列断点 汽机跳闸 发电机解列
3、机组停运断点 停运燃烧器 停运锅炉风烟系统 停运低渣系统 关闭高中压主汽门前疏水 停运真空功能组 停运轴封功能组 停运一台循泵
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五、采用断点控制方式的优点 用APS控制到“断点”开始时，并不是 自动进行下去，而必须等待运行人员的确 认，方可发出指令将程序继续进行下去。 采用“断点”确认，再继续程控的控制方 式，其优点是：
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600MW机组APS控制系统 设计
四、APS停止各个断点的具体内容
1Biblioteka Baidu降负荷断点 设定目标负荷450MW，降负荷至450MW时第 1 台汽泵退出 并停运 降负荷至400MW若A制粉系统运行，将等离子点火投入运行， 否则投入最后停运的2套制粉系统的油枪助燃 停运倒数第 3 套制粉系统，退出协调控制，投入汽轮机 跟随(TF)控制方式 降负荷至 250MW 过程中完成干态到湿态转换，第 2 台汽 泵退出，停运 1 台凝结水泵 停运倒数第 2 套制粉系统，减少最后一台给煤机出力， 将最后一套制粉系统退出运行 启动汽轮机主油泵和顶轴油泵，检查油泵运行正常。 www.gdzhishen.com
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1、机组启动准备断点 2、冷态冲洗机真空建立断点 3、锅炉点火及升温断点 4、汽轮机冲转断点 5、机组并网断点 6、升负荷断点 APS自动停止过程的3个断点如下： 1、降负荷断点 2、机组解列断点 3、机组停运断点
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MCS控制系统 CCS控制系统 BMS控制系统 SCS控制系统 FSSS控制系统 MEH控制系统 DEH控制系统 ASS自动同期控制系统 旁路控制系统
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1、机组启动准备断点 凝补水系统启动功能组 闭冷水系统启动功能组 循环水系统启动功能组 磨油站和旁路油系统 汽轮机油系统启动功能组 辅助蒸汽系统 炉底水封及渣水系统
2、冷态冲洗机真空建立断点 凝结水系统 除氧器上水 炉水泵注水 投辅助蒸汽系统 锅炉疏水排气 管道静态注水 投汽机轴封 抽真空 除氧器加热 锅炉上水 锅炉冷态循环清洗
600MW机组APS 功能组设计技术
一、APS功能组设计原则： 功能组的划分要根据工艺系统启动和停运的流程， 并从工艺设备和自动控制设备实际具备的条件等 方面考虑,功能组的启动允许条件一定要严格周密， 防止在工艺系统已投运的情况下功能组再次启动， 造成不必要的混乱状态。 功能组的完成条件要返回上一级控制系统 功能组实行步序控制，即按照预定的操作顺序逐 一实现设备的启停和控制。功能组启动方式上分 上一级自动触发或运行人员手动执行 功能组能对故障进行监视和处理 www.gdzhishen.com
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APS系统概述
机组自启停控制系统（automatic power plant startup and shutdown system）简称APS。其作为提高自动化水平 行之有效的方法，受到越来越多的关注和 重视。 APS控制系统是机组顺序控制系统中最 高一级的顺序控制系统。它根据机组工艺 流程在启停过程中不同阶段的需要和对机 组工况全面、准确、迅速的监测情况，通 过大量条件与时间等方面逻辑判断，向各 功能组、功能子组或驱动级、发出
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六、DCS系统中APS功能 机组自启停系统在DCS中作为一项独 立的功能，其控制对象为SCS、BMS、MCS、 DEH、BPS等子系统。机组自启停控制系统 安装在指定过程控制站中运行，提供数据 高速公路向上述子系统内的功能组或功能 子组发出操作命令，并从这些子系统获得 运行参数、状态信息的反馈信号。
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600MW机组APS控制系统 设计
4、汽机冲转断点 汽机冲转采用ATC冲转 在冲转过程中汽机转速大于1500/min时，低压加热器随机投入 5、机组并网断点 投入电气同期装置 并网及带初始负荷暖机。
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2、断点设计范围
我们要根据机组的运行规程和启动、停运操 作票，针对机组设备配置，确定自启停控制系统 的设计范围。 1、启动：
锅炉：从锅炉上水到带初负荷结束，包括给 水、锅炉吹扫、MFT复位、投等离子点火、投入燃 料等。 汽机：控制汽机的辅助系统，从凝结水、抽 真空、高/低压抽汽、润滑油系统启动到带初负荷 暖机结束。 2、停机： 从目标负荷减负荷至零，机组解列、锅炉熄 火及停止相关的辅助系统。 www.gdzhishen.com
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风烟系统启动功能组 等离子系统恢复功能组 制粉准备功能组 煤层启动功能组 高压预暖功能组 汽机调阀预暖功能组 自动并网功能组 汽泵启动功能组 高加投入功能组 煤层投运功能组 风烟系统停运功能组 煤层停运功能组 真空停运功能组 轴封停运功能组