( 4) 方案四 : 辅控网络的控制点根据实际管理需要设置独立的辅控控制室 。脱硫系统独立组网 , 控制点设置在脱硫控制室 。输煤系统也独立组成PL C 控制网络 ,控制点在煤场就近设置 。

与方案一相比 ,考虑到输煤系统的控制与就地巡 检人员的关系相对密切 ,联系较多 ,输煤独立组网 ,同 时输煤、 脱硫和辅控网均采用独立的控制室 。这样设 置可减少集中控制室的面积 ,减少控制室内操作员站 数量 ,避免各系统运行繁忙时相互影响 ,同时降低了 操作员的劳动强度 ,但也无可避免地增加了控制室的 总体使用面积 ,提高了土建 、 暖通费用 ,各分散点的增 加也导致运行人员的增加 ,人工成本也会相应增加 。

3 000 MW 机组主要控制设备的选择

无论什么控制方案 , 最终离不开控制设备的选 择 。不同的控制设备选择会产生不同的控制方案 。

3. 1 DCS 和 PLC 系统的比较

控制系统的主要控制设备可采用 PL C 或 DCS 。DCS 和 PL C 的设计原理区别较大 , PL C 是从模仿

继电器控制原理发展起来的 , 而 DCS 是在运算放 大器的基础上得以发展的 ,把所有的函数 、 各过程变 量之间的关系都设计成功能块 。DCS 和 PL C 控制 器的主要差别是在开关量和模拟量的运算上 , 即使 后来两者相互有些渗透 ,但是仍然有区别 。20 世纪 80 年代以后 ,PL C 除逻辑运算外 , 也增加了一些控 制回路算法 ,但要完成一些复杂运算还是比较困难 , 但在解算逻辑方面 ,表现出快速的优点 。而 DCS 使 用功能块封装模拟运算和逻辑运算 , 无论是逻辑运 算还是复杂模拟运算的表达形式都非常清晰 , 但相 对 PL C 来说逻辑运算的表达效率较低 。

虽然国内小型机组主机有少量采用 PL C 控制 , 但由于百万机组其控制点数 、 控制逻辑和模拟运算 的复杂是小型机组无法比拟的 , 因此主厂房的控制 采用 DCS 实现 。

对于辅助车间系统 ,其程序控制许多是由 PL C 实现 。随着 PL C 硬件和软件的迅速发展 ,不断更新 换代 ,具备了较强的模拟量控制 、 网络支持能力 , 完 全可以满足组建辅助系统控制网络的要求 。在电厂 应用较多的 PL C 品牌有 SIEM EN S 、 MODICON 、 A - B 、 RON 等 ,这些产品质量可靠 , 在电厂输煤 、 OM 气力除灰 、 锅炉补给水 、 凝结水精处理等大型控制系 统中已有过许多成功运行经验 。随着网络应用的发 展 ,各硬件生产商都推出了支持开放标准网络的产 品 ,可提供成熟 、 可靠的网络接口 , 能支持多种网络 协议 ,可以方便地组成网络控制系统 。从单一辅助 系统的工艺特点来看 ,成组的 、 有时序的开关量控制 占绝大多数 ,且不需要象单元机组那样大量的数据 计算 ,选择 PL C 进行控制更合适 。

3. 2 DCS 的选择和配置

对 DCS 系统的选择还应该考虑到控制器的分 布和数量 。由于 1 000 M W 机组 DCS 系统的输入/ 输出 ( I/ O ) 点数相比 600 M W 机组有较大的提高 , 而且不同的主机其控制策略也不同 , 控制器的选择 应参照国内已投产的百万机组的配置 , 结合工程实 际 I/ O 点数 ,根据具体控制功能和控制对象的多少 而定 。实际配置时 ,要考虑所使用的 DCS 控制站的 功能高低 、 控制站的负载能力大小 、 主要指标 ( 如内 存、 CPU 等级 、 主频 、 通讯速率 、 I/ O 点的能力) 等 带 因素 ,在保证控制站功能的分散度的前提下合理分 配 ,避免数据通道的繁忙和拥堵 。

3. 3 锅炉壁温

在超临界机组上 ,锅炉壁温一般由锅炉厂设计 ,业主方直接采购 , 大致点数约在三四百点左右 。而 在超超临界机组上 ,由于工艺参数的提高 ,锅炉爆管 的危险性增加 ,因此对锅炉受热面的温度分布监控 就显得尤其重要了 ,在实际应用中 ,国内投产的 600 M W 超超临界机组均增加了 1 000 点左右锅炉壁温 检测点 。而 1 000 M W 超超临界机组其受热面更 大 ,对受热面的监控要求更高 ,在设计和施工中应根 据锅炉的受热面分布特点 ,适当增加锅炉壁温检测 , 实时了解锅炉受热面的温度分布情况 , 可有效避免 爆管等重大事故 ,同时对燃烧控制和锅炉经济运行 有参考意义 。

3. 4 就地设备

1 000 M W 超超临界机组就地设备选择时 , 一定要充分了解其工艺技术参数 , 同时考虑其工作温 度和工作压力范围 , 避免设备在恶劣工况环境中无 法长期连续工作 。 由于超超临界 1 000 M W 机组的主蒸汽 、 热再 热蒸汽管道均采用 A335 P92 材质 , 管道上的仪表 导管也多采用相同的材质 , 仪表导管的规格确定时 应与工艺专业密切配合 , 经过工艺专业的核算后选 定 。而且由于 P92 材质的仪表导管数量较少 , 规格 较小 ,采购时宜与工艺四大管道配管时同时采购 ,减 少日后采购的难度 。

4 结语

超超临界技术作为国内最新的火力发电技术 , 在国内 1 000 M W 机组上的应用越来越多 , 了解其 特点对控制系统方案确定起着重要的作用 , 而控制 系统本质上是为工艺系统服务的 。控制网络的设置 必须符合工艺要求和生产管理要求 。只有充分理解 主辅机工艺特点 、 辅助车间的设置方式和电厂的管 理模式 ,才能制定出一个行之有效的整体控制方案 。