分散控制系统在电厂热控系统中的应用

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所谓的分散控制系统就是在计算机技术以及自动化技术发展的基础上得来的，而且这一系统在实际的应用中，价格也在不断的降低，并且安全性能也逐渐得到了提高。另外，在分散控制系统快速发展应用的过程中，机组的控制水平也在逐渐的提升，这就使得电厂热控系统改造有据可依，从而可以使得电厂热控系统的运行效率可以进一步得到提高。最近几年，我国已经在多个区域的电厂热控系统改造中，试点应用了分散控制系统，并且达到了理想的效果。下面本文就主要针对分散控制系统在电厂热控系统改造中的应用进行深入的分析。

1工程概况

某电厂投产了两台额定容量为300MW的机组，这两台机组进行了一定的改造，而改造工作主要是由机械部以及电力部负责。在完成改造后，这两台机组重新投入到生产中。在电厂中，设置了两台主机，这两台主机均来自于同一生产厂家，而且锅炉选用的是循环汽包锅炉，在该锅炉中，也设置了较为先进的中储式钢球磨制粉系统。而在两台主机中的汽轮机，则是采用的双缸双排汽凝气式汽轮机，并且配以旁路控制系统来对保障汽轮机发电机组运行的质量和效率。在该两台机组中所配置的热工控制系统主要组成是自动监视、控制部分，热工保护装置及后备硬手操。每一台机组都单独成一体，并不互相限制也不互相影响，每个机组之间进行连接和通讯主要是利用硬接线来进行信号的传递，热工控制系统上，设置有多个接口，每个接口均较为复杂，无法使得AGC功能的效用得以良好的发挥。而且该系统还受到控制系统的约束，无法使得机组的功能得到有效的发挥，这样就使得机组的自动化水平无法得到有效的提高，同时在竞价上网中，也不具备竞争优势。就上述两台机组来说，其热控系统只有经过全面性的改造，才能够保障机组可以正常的运行。而在针对热控系统进行改造的过程中，合理的应用了分散控制系统，该系统在实际的应用中，能够对各个系统组件都形成有效的功能覆盖，从而使得DCS系统能够实现对各个子系统的控制，从而保障热控系统运行的稳定性和安全性。

2系统配置

该电厂的机组DCS系统中，总共配置了多个单元控制系统，同时还有两个工程师站以及一个历史数据站等。在DCS系统中，节点数总共有35个，将这些节点统一安设在数据高速通道上，就能够实现对各种数据信息的有效传递，从而使得信息实现高度的共享。而在所连接的节点中，有9个节点是与信息高速通道相连接，利用信息高速通道，就可以针对文件信息进行快速传输。在对电厂热控系统实施改造的过程中，合理的应用DCS系统，将这一系统作为微处理器进行使用，从而实现了功能的有效分配以及控制系统的分级应用等。在DCS系统中，每个子系统都是单独存在的，每个子系统之间不会相互干扰，利用数据高速通道实现相关数据信息的共享。这些子系统的主要功能就是进行控制、保护以及监视等。相关的人员利用子系统来对单元机组的运行状况进行监控，并对监控中所获得的数据信息进行详尽的记录。在DCS系统中，最为关键的配置就是冗余配置，该冗余配置主要包括单元项目就是控制器、网络接口以及相关的模件等，在DCS系统保持正常运行的状态下，相关的设备只需要运作一台就可以，而另外一台则主要是当做备用。而当运行的设备出现故障的时候，则备用设备就可以自动的替代运行。保障系统运作的顺畅性。而相关的冗余配置还包括通讯网以及街口站。这两者在应用的过程中，都需要进行配套设备的支持，以保障两者可以正常的进行相关功能的发挥。

3控制系统功能

3.1数据采集系统(DAS)。

DAS的主要功能为对过程变量的扫描和处理，系统连续地采集全部模拟量、开关量、脉冲量等输入信息，并进行输人信号的正确性判断、数字滤波、非线性修正、参数补偿、二次参数计算、单位变换、开关量接点有效性检查及脉冲量累计等处理，对机组启／停、正常运行、事故处理进行监视。

3.2协调控制系统(CCS)。

CCS包括如下调节回路：(1)单元机组协调控制系统，(2)主汽压力控制系统，(3)引风控制系统，(4)送风控制系统等。

3.3汽轮机控制系统(DEH、MEH)。

DEH系统的功能包括：汽机挂闸、升速、同期、并网带负荷，正常运行负荷控制及保护功能。从而实现汽机从盘车开始到带满负荷及正常运行的监视与控制。MEH系统的功能包括：控制给水泵汽轮机的启停，转速调节，正常运行状态监视．超速保护等，主要用于大范围控制锅炉给水泵转速，从而来实现锅炉给水流量的自动控制。

4控制系统特点

4.1系统硬件软件一体化。

在电厂热控系统改造中，合理的应用DCS，能够有效的保障热工控制系统实现一体化。在系统中，可以有效的应用相关硬件设备以及软件设备。使得系统单元可以得到有效的分散处理，保障卡件可以得到有效的应用。在对DCS进行应用的时候，可以使得电厂热控系统中的卡件应用种类得到有效的控制，减少卡件应用的复杂性，这样能够有效减少卡件的使用量，同时也能够减少备件的数量，从而减少日常维护的成本费用。

4.2一体化的双网结构。

各子系统的DPU和人机接口站(MMI)均挂在同一条数据高速通道上，进行实时数据传输，同时MMI站由信息高速通道相连进行文件传输。系统采用分布式全局数据库，各系统的I／O测点及中间计算值相互透明，可全局共享，系统之间不存在通讯接口和通讯瓶颈。一体化的网络结构使系统资源充分共享，各系统均可利用系统提供的历史数据记录站(HSU)进行历史存储和报表打印。充分体现了DCS系统分散控制，集中监控的特点。数据的共享也减少了一次元件及电缆数量，降低了工程投资和日常维护量。

4.3智能化的汉化界面。

汉化的操作系统及应用系统界面，有助于运行人员掌握和操作。操作员站界面不仅仅用于工艺流程的监控，还为运行人员根据机组启停的不同阶段在线提供操作指导，能在线显示设备的启停条件、连锁条件和设备跳闸、故障和操作失败等信息，综合提示主要辅机跳闸、设备失电、控制回路切手动等信息，方便运行人员及时发现异常工况。

5结束语

总之，分散控制系统在电厂热控系统改造中的应用，实现了炉机电作为一个整体对象进行控制，自动化控制水平和控制精度均大有提高，实现了AGC功能，使机组处于最佳运行工况，降低了煤耗，满足了“厂网分开，竞价上网”的要求；达到了减人增效，刨一流发电厂的目的。

作者：韩河滨 单位：中国能源建设集团黑龙江省火电第一工程有限公司