火電廠(chǎng)dcs控制系統 火電廠(chǎng)DCS的應用

更新時(shí)間：2016-08-16 10:44:06　點(diǎn)擊數：3211

分散控制系統(DCS)是計算機、自動(dòng)控制技術(shù)及網(wǎng)絡(luò )通訊技術(shù)的綜合產(chǎn)物。它基于控制分散、危險分散、操作和管理集中的設計思想，采用多層分級、合作自治的結構形式，適應了現代化生產(chǎn)和企業(yè)管理的要求。

　　隨著(zhù)我國生產(chǎn)力的不斷發(fā)展以及我國在生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化方面科技水平的不斷提高，目前我國新建的火電廠(chǎng)普遍都采用了DCS控制系統，以前采用常規控制的火電廠(chǎng)也基本進(jìn)了DCS改造。隨著(zhù)DCS控制系統的不斷發(fā)展，性能不斷提高價(jià)格逐年下降，DCS控制系統的應用范圍將越來(lái)越廣。DCS也逐步開(kāi)始在小型電廠(chǎng)廣泛應用。在我國控制工程網(wǎng)版權所有，小型火電廠(chǎng)基本上為供熱機組，主要用于冶金、石化、化工、紡織等行業(yè)大型企業(yè)的自備電廠(chǎng)及城市供熱，大部分屬于電力系統外的電廠(chǎng)。

    典型的主設備選型多為循環(huán)流化床鍋爐配抽汽式汽輪發(fā)電機組，一般為二爐一機或三爐二機，熱力系統為母管制。以此為例：

　　鍋爐運行控制任務(wù)

　　① 自動(dòng)檢測：用檢測元件和顯示儀表，對鍋爐的熱工參數(壓力、溫度、流量等)進(jìn)行連續測量和顯示，并為自動(dòng)調節和安全保護提供檢測信號。

　　② 自動(dòng)調節：對鍋爐運行參數進(jìn)行自動(dòng)調整，以適應外界負荷和工質(zhì)參數的要求，并使鍋爐保持在較經(jīng)濟的工況下運行。

　　③程序控制：使鍋爐的啟、停及運行等一系列操作實(shí)現自動(dòng)化。如系統啟動(dòng)按照引風(fēng)機、鼓風(fēng)機、爐排的啟動(dòng)順序進(jìn)行。

　　④保護連鎖：系統必須具有超壓、水位過(guò)高、水位過(guò)低聲光報警以及超壓停爐和水位過(guò)低停爐熱工聯(lián)鎖保護等功能。電氣聯(lián)鎖保護是為防止設備在啟、停過(guò)程中由于操作錯誤而造成事故。

　　根據鍋爐實(shí)際使用需要，確定了10個(gè)調節攢，分別是：① 除氧水位;② 除氧壓力;③ 主汽減壓;④ 分汽缸出口穩壓;⑤ 爐膛負壓;⑥主汽溫度;⑦ 汽包水位;⑧ 爐排轉速;⑨ 鼓風(fēng)轉速;④給煤機轉速(控制煤層厚度)等。其中汽包水位、主汽溫度是鍋爐系統控制的重點(diǎn)，燃燒自動(dòng)則是鍋爐系統控制的難點(diǎn)。

    DCS在小型火電廠(chǎng)應用中存在的問(wèn)題

　　①?lài)a(chǎn)DCS硬件的制造工藝及制造水平離國際水平有較大的差距，硬件的故障率較高;② 由于缺乏切實(shí)可行的測試方法和手段。有些DCS性能指標無(wú)法進(jìn)行考核和驗收。許多性能指標沒(méi)有達到規范要求;③由于DCS市場(chǎng)競爭激烈，價(jià)格壓得很低。DCS供應商在工程設計及應用軟件的開(kāi)發(fā)上不可能有很大的投入。在硬件配置上往往并沒(méi)有體現DCS的分散控制原則。特別是在小型系統中。這種現象尤為明顯;④工程設計及應用軟件的開(kāi)發(fā)水平也不高。先進(jìn)的控制軟件及控制策略不能推廣應用。不利于電廠(chǎng)的經(jīng)濟安全運行;⑤國產(chǎn)檢測元件及執行機構的可靠性、準確性往往不能滿(mǎn)足DCS控制系統的要求。加大了系統自動(dòng)調節投入的難度。使得DCS的優(yōu)勢不能完全發(fā)揮出來(lái)，影響了機組的經(jīng)濟運行;⑥ 由于小機組的不規范性。一些輔助設備都自帶控制系統(箱)。較常用的方法是采用硬接線(xiàn)的方式，將這些設備的控制信號傳送至DCS并由DCS進(jìn)行控制;各系統之問(wèn)的聯(lián)接是工程中最麻煩的問(wèn)題。能否解決這些問(wèn)題又成了整個(gè)系統能否長(cháng)期安全運行的關(guān)鍵;⑦控制策略一般由DCS廠(chǎng)家制定.1旦DCS廠(chǎng)家往往對生產(chǎn)過(guò)程的細節并不太了解。或者說(shuō)對主設備的變化不太了解。因而。控制策略往往有些不足。必須在投產(chǎn)后在有經(jīng)驗的運行人員的幫助下，根據實(shí)際情況不斷修改才能取得較好的效果。

    目前國產(chǎn)DCS已經(jīng)達到或接近國際先進(jìn)水平。國產(chǎn)DCS的性?xún)r(jià)比高，適合在300MW以下機組中選用，在600MW以上機組可逐步擴大應用范圍。

　　國內DCS企業(yè)對大型電廠(chǎng)的工程能力有待在實(shí)際工程鍛煉中進(jìn)一步提高。

　　國內DCS企業(yè)應加強研發(fā)力量，在DCS中盡快解決與FF、Profibus-PA等現場(chǎng)總線(xiàn)儀表連接的工程實(shí)踐，EDDL設備描述語(yǔ)言技術(shù)，可互操作性技術(shù)的應用等專(zhuān)項技術(shù)。

　　加強管控一體化，電控、儀控一體化的應用技術(shù)的工程實(shí)踐，特別是加強“資產(chǎn)管理”專(zhuān)項技術(shù)的實(shí)踐。

　　加強功能安全技術(shù)的研究。

　　在引進(jìn)國外特大型機組DCS應用工程中，把國內制造廠(chǎng)作為最終用戶(hù)的伙伴，參加進(jìn)去，從中吸取國外先進(jìn)技術(shù)和工程管理經(jīng)驗，并為最終用戶(hù)在該機組的運行、維護保駕護航。