发布时间 : 星期一 文章1000MW超超临界机组热控设计特点介绍更新完毕开始阅读15a88a79ec630b1c59eef8c75fbfc77da26997c9
最终，我们还是决定参考外高桥电厂二期的竣工资料以及玉环工程手头已有的设备制造厂资料，同时我们在评标过程中也请各投标厂商针对机组状况提出参考电厂的I/O点数。从目前实际设计的I/O点数量来看，原考虑的I/O数量和类型还是基本能满足要求的。其中值得注意的是，由于10OOMW等级超超临界机组目前国际上投运数量不多，运行经验不足，汽机制造厂家和给水泵汽轮机制造厂一般都不愿将DEH和MEH纳入DCS，它们往往是随主设备配套提供(外高桥电厂二期、玉环电厂工程、泰州电厂均如此)。更为重要的是，汽机DEH以及给水汽机MEH包括的范围有时较国内以往DEH和MEH包括的内容更多，它们往往包括了汽机润滑油系统、液压油系统、抽汽系统、轴封疏水系统等方面的控制。在统计DCS的I/O点数时，也应考虑上述因素的影响。
在DCS设计中，另一个需要注意的方面就是控制器数量的确定。由于各厂家DCS的控制器在硬件、系统软件、功能块设计以及系统网络、工程实际设计等众多方面存在各种差异，各DCS厂家在投标中提供的控制器数量差异也相当大。就玉环电厂工程而言，为了使系统设计更加合理，华能国际从集团内部各电厂调集了各DCS使用电厂的技术专家参加玉环工程DCS的评标工程，通过专家小组的商议，最终确定了在大致相同性能水平下各DCS厂家应配置的控制器数量。
此外，考虑到国内DCS厂家缺乏1000MW机组工程设计经验，我们在DCS标书编制阶段确定了工程设计中的系统配置、逻辑设计以外商为主的原则。同时明确，卖方的国外技术支持方应负责用户软件的总体设计和概念设计，卖方的国外技术支持方还负责提供SAMA图和逻辑图的详细设计。卖方可联合国内有资质的工程公司作为DCS分包商，进行用户软件设计组态。国内工程公司在卖方的国外技术支持方指导下，以卖方提供的SAMA图和逻辑框图为基础，进行DCS用户软件的组态编程和测试。卖方的国外技术支持方应在DCS软件出厂前对用户软件进行审核确认，并参与现场调试。卖方负责协调卖方与国内工程公司之间的相互合作，并对整个控制系统的最终功能和性能负责。卖方的国外技术支持方的设计人员必须具备同类型、同等级机组DCS工程设计的经验。 五、主要成套配供控制装置的选择
1.汽机电液调节控制装置(DEH)
目前，国内1000MW等级超超临界机组主设备(机、炉、电)均是由国内三大动力设备厂引进国外技术制造的，相当多的关键部件还是全部进口。对于汽机DEH，国内汽机制造厂还无法熟练掌握，如果冒然纳入DCS，业主方一般也不放心，所以DEH基本上还是由汽机厂随主设备配套提供。DEH随汽机配套提供，总体来说是好的，这样有利于保证汽机的安全、稳定运行，但在工程设计中我们发现一些值得注意的情况。
汽机DEH的范围包括汽机相关辅助系统(润滑油、盘车、抽汽、轴封、疏水等系统)之后，对汽机控制的完整性是有利的，但这会在一定程度上增加DEH与DCS接口点的数量。如汽机抽汽阀控制放在DEH控制，但高加测量信号还是在DCS，当高加液位高高需要隔离加热器时，还需要将高加液位高高信号送至DEH，增加了系统的复杂程度。
更为重要的是，由于DEH自成一体，如果DEH与DCS之间通信不好的话，运行人员将无法利用DCS的操作员完成汽机的监控。所以，我们在实际工程设计中还是保留了DEH的操作员站和打印机设备，这对集控室操作台的布置会造成一些麻烦。 2.给水泵汽机电液调节控制装置(MEH)
目前国内1000MW超超临界机组的给水泵汽轮机几乎都是进口的。与汽轮机DEH相同，给水泵汽轮机厂家基本上都坚持要配供电液调节控制装置(MEH)，不愿意将MEH纳入DCS。从玉环工程的情况来看，给水泵汽轮机MEH的控制范围比以往国产MEH的范围要大，其MEH包括了给水泵汽轮机的辅助系统(润滑油、盘车、轴封、疏水等系统)。当然，这种结果对给水泵汽轮机的控制本身并没什么不好，但是如果MEH与DCS通信配合不好的话，集控室操作台上还需布置MEH的操作员站，最终造成机组运行人员操作员站数量偏多，这与目前广为倡导的缩小集控室面积的设计要求有所冲突。
六、机组保护
与常规设计相同，机组保护主要包括锅炉主燃料跳闸保护(Master fuel trip,MFT)和汽机保护(ETS)两部分。锅炉主燃料跳闸保护(MFT)逻辑由DCS的FSSS子系统中一对独立的控制器完成，ETS由汽轮机制造厂配套提供，采用独立的控制装置完成。在设计过程中，我们觉得1000MW超超临界机组的锅炉MFT和汽机ETS保护的内容还是值得一提。 由于超临界直流炉对给水的严格要求，锅炉主燃料跳闸保护中主要增加了锅炉断水保护。此外，为了防止汽机进水、以及确保给水指令为零，MFT逻辑中增加了MFT动作后给水泵跳闸的要求。汽机ETS保护的主要内容较常规设计增加不少，如发电机定子冷却水流量低低(4~20mA,三取二保护动作)、发电机定子线圈进水温度高(Ptl00，三取二保护动作)、发电机A侧漏液液位高(开关量信号，三取二保护动作)、发电机B侧漏液液位高(开关量信号，三取二保护动作)、发电机冷氢A温度高(Ptl00，三取二保护动作)、发电机冷氢B温度高(Ptl00，三取二保护动作)、发电机励磁机热风温度高(Ptl00,三取二保护动作)、发电机汽端轴瓦温度高(T分度热电偶，三取二保护动作)、发电机励端轴瓦温度高(T分度热电偶，三取二保护动作)、发电机励磁机轴瓦温度高(T分度热电偶，三取二保护动作)。
以我们的理解，上述机组保护内容上的差异，除了超超临界机组本身的一些要求外，相当部分是制造厂在工程设计中的一些特有设计习惯。 七、新技术(现场总线)的工程应用和推广
关于现场总线技术方面的文章和相关产品，在各种报刊上发表得已经相当广泛，但当前现场总线技术在电厂过程控制中的应用还是相对较少。玉环工程作为国内首台1000MW超超临界机组，在技术上也需要有所创新和亮点，在工程建设之初，华能国际的领导就提出了这方面的要求。考虑到国内甚至国外现场总线技术用于电厂机、炉、电过程控制还缺乏实际应用经验，在机炉控制技术尚没有熟练掌握的情况下冒然进入可能风险太大，我们最终确定在电厂辅助生产系统的补给水和废水系统中应用现场总线技术，待取得工程应用经验后，在其它项目中逐步推广。
之后，我们对当前主要的现场总线标准进行了研究比较，总体而言PROFIBUS和FF总线标准比较适合。这两种总线标准相比，FF可用于连续量控制(取代4~20mA模拟量)，而PROFIBUS不仅适合离散量控制，而且也适用于连续量控制。补给水控制和废水控制以离散量控制为主，兼带少量的连续量控制。鉴于上述原因，我们确定了玉环电厂的补给水、废水控制考虑采用PROFIBUS现场总线标准。
在工程实施过程中，我们发现在现阶段实施现场总线技术的两个局限。一是具有现场总线接口的分析仪表可选范围较小，而且价格较高;二是大功率电动机断路器产品基本上还没有现场总线产品。上述情况导致现场总线技术不能全方位地在整个系统中实施，多少造成一些遗憾。