一. 火電廠的輔助系統(tǒng)范圍
• 輸煤系統(tǒng)
• 循環(huán)水加藥
• 凈水站
• 綜合水泵房
• 空壓機房
• 除灰除渣系統(tǒng)
• 化學水處理系統(tǒng)
• 凝結水處理系統(tǒng)
• 廢水處理系統(tǒng)
• 循環(huán)水處理系統(tǒng)
• 鍋爐吹灰系統(tǒng)
• 燃油泵房
二 火電廠輔助系統(tǒng)特點
• 地點分散、相互距離遠,除鍋爐吹灰系統(tǒng)外其它系統(tǒng)遍布全廠
• 輔助車間控制系統(tǒng)I/O 點數(shù)龐大,可達2000~6000 點,大部分為非連續(xù)控制
• 除循環(huán)水系統(tǒng)外,其余系統(tǒng)幾乎都是間歇式運行,即在一定的要求后才進行
操作,滿足一定的條件后,系統(tǒng)停止運行,等待下一次運行
• 主控室要求隨時對輔助系統(tǒng)的狀態(tài)進行掌握,以保證整個電廠的正常運行
• 各系統(tǒng)應處于健康狀態(tài),出現(xiàn)問題應及時處理,否則將影響全廠的安全經濟
運行
• 一個子系統(tǒng)設一個監(jiān)控點,同時設立公輔網(wǎng),集中監(jiān)控
• 各輔助系統(tǒng)的重要信息接入 SIS 網(wǎng)
三. 火電輔助系統(tǒng)對控制器的要求
針對火電輔助系統(tǒng)的特點, 對控制系統(tǒng)提出了很高的要求:
• 可靠性要求
系統(tǒng)能夠長時間穩(wěn)定運行,具有一定的冗余特性,避免關鍵部分的單點失效,主要系統(tǒng)通常采用雙機熱備控制器,并通常采用冗余和容錯的網(wǎng)絡拓撲結構。
• 維護性要求
一旦出現(xiàn)故障,系統(tǒng)能夠提供充分的故障信息,快速進行故障定位,并進行故障處理。
• 性能要求
輔控系統(tǒng)中的水、煤、灰渣系統(tǒng)I/O 點數(shù)較多,控制對象復雜,要求控制器具有強大的性能,??刂瞥绦驅崟r有效的運行。
• 抗干擾要求
電廠的工藝決定了某些現(xiàn)場具有很強的電子干擾,要求控制器以及控制網(wǎng)絡就有強大的抗干擾能了,在強干擾環(huán)境中穩(wěn)定工作。
• 開放性要求
電廠設備種類繁多,制造商來源各異,為了保證設備得到有效監(jiān)控,各控制器必須具有開放的網(wǎng)絡連接能力,保證各種設備都能方便地互連組網(wǎng),有效得到監(jiān)控。
輸煤系統(tǒng)
煤是火力發(fā)電廠的一次能源。輸煤程控系統(tǒng)能完成電廠正常運行時的上煤、配煤控制及設備、運行狀況的監(jiān)測及安全聯(lián)鎖、保護等功能,同時對輸煤 PC 段進線開關、分段開關狀態(tài)、母線電壓及輸煤MCC饋線以通信方式進行監(jiān)測。主要完成卸煤、貯存、分配、篩選、破碎等工作。同時進行燃料計量,計算出正品和煤耗,取樣分析和去除雜物等。主要控制:斗輪堆取料機、條皮帶機、除鐵器、除
鐵器、除塵器、三通擋板、除木器、給煤機、概率篩、卸料器、梨煤器、刮水器、碎煤機、電子皮帶秤、取樣裝置等等。
輸煤系統(tǒng)控制設備多,工藝流程復雜,現(xiàn)場環(huán)境惡劣(粉塵、潮濕、振動、噪音、電磁干擾嚴重),系統(tǒng)設備分散,且分布面寬、距離遠。電廠一般在煤控室設模擬屏或CRT,同時采用工業(yè)電視監(jiān)視現(xiàn)場運行情況,而且要求與公輔網(wǎng)進行通訊,以實現(xiàn)輔網(wǎng)(水、煤、灰)的集中監(jiān)控以及電廠管理信息系統(tǒng)(SIS)連結。
輸煤系統(tǒng)的主要工藝包括:分爐、分時計量,煤場入場、出場計量;工業(yè)電視跟蹤、報警;煤源給煤、上煤、配煤程控;煤位、設備電流等模擬量動態(tài)顯示;歷史數(shù)據(jù)采集、事故記錄、趨勢圖顯示;運行報表自動生成,實時、定時打印;故障診斷。
四、化學水處理系統(tǒng)
電廠水處理系統(tǒng)一般包括凝結水精處理系統(tǒng)、循環(huán)水中水處理系統(tǒng)、工業(yè)廢水集中處理系統(tǒng)、鍋爐補給水處理系統(tǒng)、生活污水處理系統(tǒng)、汽水取樣和化學加藥系統(tǒng)。凝結水系統(tǒng)一般包括凝結水精處理系統(tǒng)和體外再生系統(tǒng),通常由高速混床、陽樹脂再生罐、陰樹脂再生罐、再循環(huán)泵、樹脂存儲罐、混脂罐、酸堿設備、沖洗水泵、風機等設備組成。
工業(yè)廢水處理系統(tǒng)控制包括經常性廢水處理和非經常性廢水處理。根據(jù)廢水水源的不同決定是否投入絮凝反應,以滿足環(huán)保排放要求。控制設備主要包括排廢水泵、PH調節(jié)槽、反應槽、絮凝槽、計量泵、排泥泵、反應槽、濃縮池、凝聚劑溶液箱、助凝劑溶液箱等。
鍋爐補給水處理系統(tǒng)完成自然水源的凈化過程,最終提供符合鍋爐使用的除鹽。主要工藝包括混凝沉淀,過濾,離子交換,除鹽等步驟。設備一般包括濾池、澄清池、加藥設備、過濾器、陽床、陰床、混床、水箱、泵、風機、酸堿儲存和計量設備等。
在水系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡操作員站可對以上各車間進行監(jiān)測、遠方操作、運行管理和車間控制系統(tǒng)編程組態(tài),而且要求具備與公輔網(wǎng)進行通訊的條件,以實現(xiàn)輔網(wǎng)(水、煤、灰)的集中監(jiān)控以及電廠管理信息系統(tǒng)(SIS)連結。
除灰/ 除渣/ 電除塵系統(tǒng)
燃煤電廠產生的大量灰、渣、除少量灰分排入大氣外,余者都以灰、渣形式由除灰系統(tǒng)送至灰場。除灰系統(tǒng)分機械除灰(適于小電廠的鏈條爐)氣力除灰和水力除灰三種,又可分為灰、渣混除和灰、渣分除兩種。
除灰系統(tǒng)主要控制設備包括空壓機、粗灰?guī)?、細灰?guī)?、除塵器、攪拌機、散裝機、風機及管道、泵、閥門等。
除渣系統(tǒng)主要控制設備包括撈渣機、碎渣機、輸送機、貯渣倉以及立式排污泵、水泵、濃縮機、緩沖池、蓄水池等。
五、吹灰/ 定排系統(tǒng)
鍋爐吹灰器主要用來定期吹掃鍋爐各部分受熱面上的積灰,當其不工作時退出爐外。大型鍋爐一般配備多臺吹灰器,采用 PLC 可實現(xiàn)依據(jù)鍋爐具體運行經驗、燃燒煤種和鍋爐狀況編制和調整各個吹灰器的操作時間和順序。
大型鍋爐的定期排污系統(tǒng)閥門多,手動操作費力費事,采用程序控制后可以大大減輕勞動強度,提高效率,目前已被廣泛采用。
六、解決方案
GE Fanuc 的自動化硬件平臺和Proficy 家族軟件產品可以完全滿足現(xiàn)代化大型電站場自動化系統(tǒng)的要求。GE Fanuc 的自動化產品豐富,具有無與倫比的產品性能和產品質量,且其具有良好的開放性,易于與其它系統(tǒng)在任何一級上實現(xiàn)全面的集成,最大限度地保護用戶的已有投資,在國內外眾多電廠得到廣泛應用。
GE Fanuc 控制系統(tǒng)以 PAC(Programming Automation Controller)系統(tǒng)為核心,結合系列 90-30、VersaMax 等產品為電廠輔助控制系統(tǒng)提供了完善的解決的方案。
PAC 控制系統(tǒng)是GE Fanuc 最新推出的新一代控制產品。完全基于開放架構的PAC 控制器具有領先一步的產品性能、值得信賴的穩(wěn)定性,以及多種冗余熱備方案更加適合電廠控制需求。
針對水、煤、灰渣的各主要控制對象,主控制器可采用RX7i 雙機熱備冗余系統(tǒng),控制器和監(jiān)控站之間采用100M 以太網(wǎng)或者冗余以太網(wǎng)相連,根據(jù)需要也可組成單環(huán)行以太網(wǎng)或者雙環(huán)形以太網(wǎng),以進一步確保網(wǎng)絡安全。標準的TCP/ IP 網(wǎng)絡協(xié)議支持所有第三方廠家的標準以太網(wǎng)設備,可以將輔控網(wǎng)絡輕松連接到SIS 級系統(tǒng),而無需重復組網(wǎng)。
RX7i 采用 Intel P3 或 PM 處理器,10M 或 64M 用戶內存,在滿足各種艱巨控制任務的同時,更提供獨特的應用組態(tài)完全上傳功能,更方便用戶使用、維護。VME64 高速并行總線技術確保信息流的順暢,無任何信息瓶頸?;贕E Fanuc 專利技術的鏡像內存技術,同步模塊的通訊速率達到了驚人的 2.1GBPS,是大型應用實現(xiàn)無擾動切換的基礎。
I/O 系統(tǒng)根據(jù)需要,可以在 PAC、VersaMax 或者 Genius 產品系列中選取,并且可以根據(jù)現(xiàn)場情況混和使用。例如在粉塵較多的煤、灰區(qū)域,Genius 系列I/O 提供更好的密封性能,而 VersaMax 產品的熱插拔能力會給維護帶來更多的方便??刂破骱?I/O 系統(tǒng)連接總線既可以選擇 Genius 總線也可以選擇以太網(wǎng)方案,無論那種總線,為了提高系統(tǒng)的容錯能力,都可以選擇使用冗余雙總線結構。兩種總線方式都采用電纜連接,也均可以采用光纖通訊介質以提高通訊距離和抗干擾能力。即使采用電纜方式,Genius 總線的通訊距離也高達 2.3公里,獨特的調頻通訊機制配合 3 選 2 容錯通訊校驗,使得 Genius 總線具有極強抗干擾能力,在交直流驅動設備眾多的煤系統(tǒng)中更是優(yōu)勢顯著。
GE Fanuc 火電輔控方案可以輕松實現(xiàn)從監(jiān)控站,控制器CPU、主機背板、電源、通訊網(wǎng)絡、同步總線直到現(xiàn)場總線,所有關鍵系統(tǒng)組件的完全冗余,徹底避免系統(tǒng)的單點失效,使裝置能長時間穩(wěn)定連續(xù)運行,保證生產的正常進行。
此冗余結構具有靈活的縮放性,依據(jù)投資規(guī)模和現(xiàn)場情況,各個組件也可以選擇采用單模件非冗余結構的更經濟的投資方式。
Proficy Machine Edition 軟件為 GE Fanuc 的控制產品提供了一個同一的編程組態(tài)平臺環(huán)境。從 I/O 的組態(tài),控制器的程序直到觸摸屏面板的畫面生成全部完美集成,共享一個底層數(shù)據(jù)庫,無需二次變量定義,更提供了全程冗余配置向導,網(wǎng)絡和控制器的冗余配置可以輕松實現(xiàn),完全符合IEEC61131 標準的IL、LD、FBD、ST 等編程語言結合全新的符號編程,配合強大的32 位C 語言編程,使得應用設計更加方便,維護更加簡便。










