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进口发电机组热工控制系统改造技术(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/1/23 19:35:06   

 关键词:  发电机 电机 发电

摘要:巴蜀江油电厂引进法国330MW火力发电机组热工控制系统控制程序不透明,故障诊断能力差,控制组态修改困难,近年来系统故障导致机组跳闸一直困扰着机组安全经济运行,为此在DCS技术改造工程中采用了ABB贝利公司的Symphony分散控制系统代替原法国控制系统,从而解决了火电机组运行可靠性问题。
关键词:DCS;改造技术;火力发电机组

巴蜀江油电厂2×330MW机组是法国ALSTOM公司成套提供的亚临界中间再热汽轮发电机组。该机组于1991年11月29日并网运行,至2002年底,累计运行63922.61h,累计发电1804734.9万kW.h,为四川经济发展作出了突出贡献。电厂热工控制系统采用方法随机组配套20世纪80年代初的T20系列数字控制系统,主要包括计算机数据监视系统CENTRALOG、逻辑控制系统CONTROBLOC、模拟量控制系统MICRO-Z、汽机控制系统MICROREC等四个子系统。控制系统能以自动方式完成从锅炉吹扫、点火至汽机冲转、并网、带负荷运行全过程控制和监视。机组运行12年来,控制系统逐渐暴露出诸多问题:控制程序不透明,部分系统故障诊断能力差,修改控制组态困难;核心备品配件长期依靠进口,价格昂贵且采购周期长,ALSTOM公司已明确将逐步淘汰该系统。尤其是近几年来,汽机控制系统、模拟量控制系统频繁出现故障,造成机组多次跳闸事故,使厂330MW机组安全、经济运行受到严重威胁。因此,决定对32号机组原有的法国控制系统进行全面改造。改造工程采用了ABB贝利公司的Symphony分散控制系统,该系统与贝利公司Infi-90Open系统兼容,无论软、硬件及运行管理等方面都具有成熟的经验,而且进一步发扬了DCS控制器物理位置分散、控制控能分散、管理功能集中等优点,并且借助当今世界先进的微处理器技术、高速通讯技术、先进和现代控制技术,形成更加完善的、先进的、可靠的、开放式的新型控制系统。

1改造原则、范围和系统配置

1.1改造原则和改造范围

针对机组的客观情况,在DCS改造初期就明确了DCS改造遵循的基本原则:确保机组改造后的安全运行、经济运行,体现当代DCS的先进水平,并在上述前提下实现投资省、见效快的目标。根据这一原则,认真了解国内机组改造情况,调查DCS发展和运用情况,分析机组实际现状,最终确定了如下具体目标和改造范围。

1)改造实现的所有功能应充分遵循主设备制造商ALSTOM公司的技术规范,并根据巴蜀江油电厂生产实际进行优化和完善。

2)改造范围包括CENTRALOG、MICRO-Z、MI-CROREC、CONTROBLOC,保留原系统中运行情况较好的汽机阀门驱动回路装置、低旁SULZERAV6系统、高旁伺服驱动装置、汽机机械量测量系统、球磨机噪音测量及转换装置等。

3)改造后新系统在控制台上仅设置8个必要的事故手动操作按钮:锅炉MFT打闸按钮、汽轮机打闸按钮、发电机打闸按钮、凝汽器真空破坏阀开关按钮、汽机润滑油泵(交、直流)启动按钮、密封油油泵(交、直流)启动按钮;原控制盘台常规显示仪表、记录仪、报警光字牌全部取消,只保留汽包电磁水位表、汽包水位电视、炉膛火焰电视。

4)第三方设备(包括一次风粉在线监视装置、锅炉炉管检漏装置、蒸汽吹灰PLC装置、上网负荷总加系统)使用通讯方式进入DCS,实现DCS一体化。

1.2网络结构

该工程的Symphony系统采用了典型的多层网络系统结构。系统配置了一个冗余的控制网络Cnet(ControlNetwork)作为系统中心环,现场控制单元HCU(HarmonyControlUnit)、人系统接口HSI(HumanSystemInterface)等作为Symphony系统的节点挂在控制网络Cnet上。控制网络Cnet上采用以太网协议,符合IEEE802委员会颁布的802.2标准。网络速度10MHz,最多可容纳250个节点。两相邻节点间距离可达到2000m。Cnet通讯系统采用了面向字节的存储转发协议,以及安全校验措施保证通讯系统的安全,同时提高控制系统信息响应速度,减少信息通讯延迟。

过程控制层的控制网络CW(ControlWay)是Cnet通讯系统的子系统,它是一个1M波特的串行通讯系统。最多支持30个控制器模件及网络处理模件之间的高速通讯。

过程I/O与多功能处理器之间的数据通讯通过并行子扩展总线XB(ExpanderBus)完成。XB是一个高速8位高速并行通道,传送速率500kHz。

1.3现场控制单元HSU

该系统配置了二种处理模块:多功能处理器MFP12、顺序事件记录服务器INSOE01。系统配置了八种I/O模件:模拟量输入模件(TC/RTD)IMASI23、模拟量输入模件(15AI)IMFEC12、模拟量输出模件(14AO)IMAS011、数字量输入模件(16DI)IMDS014、数字量输出模件(16DO)IMDS014、脉冲量输入模件(8PI)IMDSM04、频率计数模件(1PI)IFCS01、控制I/O模件(4AI、2AO、3DI、4DO)IMCSI22。模件功能强、种类少,可为电厂备品配件储备节约大量资金。

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来源:中国电站集控运行技术网
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