电厂小热电控制系统的方案设计内容

刘心亮

（新疆天富热电股份有限公司，新疆 石河子 832000）

电厂小热电控制系统的方案设计内容

刘心亮

（新疆天富热电股份有限公司，新疆 石河子 832000）

现代经济的迅猛发展促进了电气自动化的广泛应用，其重要程度已经越来越为人所期望，文章就小热电控制系统的相关设计问题进行介绍。

电气自动化；小热电控制系统；DCS设计

1 采用DCS优势

当今火电厂或热电厂组织、机、电的运行和管理水平 不断提高，分散控制系统（DCS）以及可靠、高效、方便的特点在电厂应用中取得了良好的效果，其极高的可靠性，丰富的控制功能和对运行操作的简化为减员增效提供了诸多的方便。极大的提高了电厂的运行、管理水平，并且正向电厂的辅助系统全面渗透。许多新建工程，尤其是2000年以后新建的电厂，提高全厂运行、管理水平、减员增效的思想贯穿整个设计过程。人们已越来越重视提高辅助系统的自动化水平，合理的按工艺系统或地理位置设计控制系统或控制点，实现全CRT监控，提高系统运行安全性和经济性，增强电厂的市场竞争力。此外，提高辅助系统的自动化水平，在辅助车间采用计算机监控系统，这也是实现全厂监控和管理信息系统网络化提供了条件。近几年，由于电子技术和计算机技术的飞速发展，以计算机为核心的DCS系统，其准确性、稳定性和可靠性是常规自动化装置所无法比拟的，采用DCS大大提高了机组自动化水平，使运行人员能及时、准确、全面地监视和控制机组的运行工况，DCS是保证机组安全经济运行不可缺少的条件和手段，随着工农业的发展和用电量的增加，提高热工自动化水平是创一流电厂、实现文明生产的要求，一流管理水平的硬件保证就是性能稳定可靠的设备，先进可靠的热控系统是电厂安全、经济运行的重要保证。

真正实现以CRT为中心的机组监视和控制，在机组启停工况时，根据人工指令自动完成工艺系统或辅助的程序启停；在机组异常工况时可知动报警，进行联锁保护，确保机组安全，机组发生事故后，可对事故进行追忆，在机组正常运行时，对有关参数进行扫描和数据处理，定时制表，正常运行工况下的机组性能计算，将机炉电作为一个整体，实现自动调节，消除运行过程中产生的各种扰动，协调控制并维持机组应达到的各项运行参数，保证机组输入与输出的能量平衡，以满足电网对机组的负荷要求。在少量值班人员的就地配合下，在集控室内实现机组的启停操作和正常运行。

2 小热电自动化方案

设计小热电机组建议采用机电炉集中控制，布置一块BTG盘、一套大班台，盘面大幅度缩减，将变得简洁美观。相应的运行人员将大幅度的减少，将极大的提高机组的控制水平和劳动生产率，当DCS系统故障时，能确保机组紧急安全停机，后备显示盘上的仪表应独立于DCS，即由独立的一次仪表直接向后备仪表送信号。集控室内屏上的热工及电气信号报警器，热工、电气报警信号统一，建议采用我公司生产的SJKJC组合式闪光报警器。集控室内的控制台采用独立式结构，控制盘选用大板结构BTG盘，控制台采用流行的大班台，使控制室美观、大方。

（1）DCS配置。根据小热电机组的规模，一般一台锅炉配置一套操作员站，一台汽机和发电机系统配置一套操作员站，全厂公用系统配置一套操作员站，全厂配置一套工程师站，但随着机组台数的增加，操作员站的数量可以适当减少，操作员站具有显示管理功能，可以显示系统总貌、分组显示、回路显示、报警显示、系统状态显示、用户定义的生产流程动态显示、相关参数显示等。同时可进行操作信息、系统状态信息、生产记录信息和统计报表等的打印。系统具有MIS系统接口，可以接DCS实时数据方便地传送到MIS站。工程师站是专门为工程师配备的，用于修改控制策略，完成系统功能组态等，工程师站设置有组态软件保护密码，以防一般人员擅自修改控制策略，应用程序和系统数据库。

（2）DCS功能。机组以操作员站的CRT和键盘为监控机组的主要方式，即机组监控以自动和操作员站“软操”为主，辅以少量重要回路后备硬手操作的操作方式，CRT监视取代常规表计，实现机组的启停及事故处理，包括数据采集、闭环控制。

小热电的主要控制回路有：机炉协调控制系统，燃料调节系统；送风自动调节系统；引风调节系统；给水控制系统；汽温控制；轴封压力调节；除氧器压力；除氧器水位控制；凝汽器水位控制；减温减压器温度控制；减温减压器压力控制；循环硫化床温度控制；循环硫化床层厚度（差压）控制；循环硫化床石灰石量控制。

（3）顺序控制（SCS）。辅机程控系统主要采用如下三种基本控制方式；设备级控制包括互为后备设备的自动启停控制，泵与出口电动门的联锁，汽包紧急放水联锁；除氧器紧急放水联锁；锅炉辅机间的跳闸联锁；主蒸汽压力高自动打开排汽阀；除氧氧器压力保护联锁；给水泵跳闸保护联锁；子组级控制。

（4）汽机紧急跳闸保护系统（ETS）和锅炉安全保护系统（FSSS）。ETS和FSSS是机组最重要的保护。其逻辑控制装置首要性能指标是可靠性，保证在机组出现故障时保护装置能正确、可靠的动作。

（5）配供设备。①变频调速控制：变频调速控制系统通过改变电机电源的频率，来改变电机的转速，从而改变泵的出力以达到控制目的。②工厂电能表自动抄表系统。电能电自动抄表系统是采用能讯方式将采集到的各分散电能表用电量数据，集中传输到集控室DCS系统，从而完成自动抄表。电能表自动抄表系统与以往传统的人工抄表相比，可节省大量的人力物力，减少人为错误，快捷，可靠，方便，还可以抄收大量实时用电量数据和历史用电量数据，为用电量的分析管理提供可靠的数据。

（6）集中供热热网计量管理系统。①系统用途：热网计量管理系统主要用于对分布式热网系统的流量和热量进行计量，为贸易结算提供依据。②系统组成：热网计量管理系统由就地流量测量系统，通讯网络和上位机计量系统组成。就地流量测量系统：由节流装置、变送器、智能流量和仪表箱组成，由智能流量计显示当地的蒸汽压力、温度、流量和累计流量、热量和累计热量。并对蒸气流量（热量）进行温度、压力补偿（校正）。智能流量计配有各种通讯接口，可通过多种通讯网络将数据传送到DCS系统或其他上位机系统通讯网络。根据现场的情况和不同的要求，可以选用以下几种通讯网络构成就地流量测量系统和上位机之间的数据通道；工业标准RS485总线，两芯屏蔽电缆，沿热网管线敷设，最长通讯距离为1.2km-DADK，可实时监控。小功率扩频无线数传电台或模块，通过架高增益天线，最长通讯距离为5km左右，可实时监控。③公共电话网，利用供用汽双方现有的（或另申请）的电讯资源（外线电话、小型程控交换机、内部分机）等组成拨号通讯网络，通讯距离不受限制，但由于要产生电讯费用，不适合实时监控。

3 结语

根据自动化装置和控制系统的发展趋势，近年来，热工自动化技术得到了迅速发展，一些电厂已经开始进行集中控制或直接在主机控制室控制，为了适应时代的发展，我们进行了充分而仔细的论证，实施集中控制，为21世纪的电厂探索一条新路。

Design Content of The Control System of Power Plant Small Thermal Power Project

LIU Xin-liang
（Xinjiang Tianfu Thermal Power Company Limited，Shihezi，Xinjiang 832000，China）

The rapid development ofmodern economy is promoting the extensive application of electrical automatio，and its importance ismore and more expected by people.The paper introduces design problems related to the small thermal power control system.

electrical automation；small thermoelectric control system；DCS design

TM76

A

2095-980X（2015）08-0041-01

2015-07-02

刘心亮，主要研究方向：电气自动化。