電廠(chǎng)循環(huán)水系統集控優(yōu)化改造

2011年第9期東北電力技術(shù)47電廠(chǎng)循環(huán)水系統集控優(yōu)化改造Optimized reforming on Centralized Control for Cycle W ater System in Power Plants劉明'，宋振華2(1.華電鐵嶺發(fā)電有限責任公司， 遼寧鐵嶺12000; 2.華能呼倫貝爾能源開(kāi)發(fā)有限公司，內蒙古呼倫貝爾 021008)摘要:為了提高循環(huán)水處理系統的可靠性，促進(jìn)對水資源的合理調配，華電鐵嶺電廠(chǎng)對全廠(chǎng)(4x300 MW)循環(huán)水控制系統進(jìn)行了集中控制改造。改造工程通過(guò)采用冗余可編程控制器(PLC)結合計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)對循環(huán)水設備進(jìn)行集中控制，實(shí)現了全廠(chǎng)循環(huán)水系統的遠程監控與集中管理。改造后，在提高設備可靠性、實(shí)現電廠(chǎng)對循環(huán)水資源的合理使用、減輕運行人員勞動(dòng)強度、提高工作效率等方面取得了顯著(zhù)成效。關(guān)鍵詞:集中監控;管控- -體化;優(yōu)化改造[中圖分類(lèi)號] TK223.5 [文獻標志碼] B [文章編號] 1004-7913 (2011) 09-0047 -02華電鐵嶺電廠(chǎng)4臺300 MW機組為哈爾濱鍋爐汽 器和開(kāi)式循環(huán)水系統提供冷卻水。每臺機組設置廠(chǎng)生產(chǎn)的亞臨界汽包爐燃煤火力發(fā)電機組,于202臺循環(huán)水泵、2根來(lái)自廠(chǎng)房外的循環(huán)水管道先后世紀90年代初正式投人商業(yè)運行。華電鐵嶺電廠(chǎng)經(jīng)低壓凝汽器和高壓凝汽器排人廠(chǎng)房外的循環(huán)水循環(huán)水控制系統原設計采用模擬盤(pán)的常規控制方管。在低壓凝汽器水側進(jìn)口和高壓凝汽器水側出口式，經(jīng)過(guò)10多年的運行，其系統可靠性逐年降低，的循環(huán)水管道上設有電動(dòng)蝶閥,以便隔離凝汽器。備件昂貴，水資源的使用與調配控制粗放,控制機在凝汽器循環(huán)冷卻水進(jìn)出口管道上均設有電動(dòng)蝶柜分散，需要人工抄表，需要人工定時(shí)巡視處理，閥。 8個(gè)管道伸縮節安裝在2臺機組凝汽器進(jìn)出口已經(jīng)越來(lái)越不適應當前對控制系統高性能、高可靠循環(huán)水管道上。設置伸縮節的目的是滿(mǎn)足凝汽器水性、資源節約、排放控制等要求。因此，對華電鐵室的膨脹，補償由此而引起的位移和可能出現的不嶺電廠(chǎng)一期4臺機組的循環(huán)水控制系統進(jìn)行-體化均勻沉降，同時(shí)吸收或消除管道可能出現的振動(dòng)。的全面改造是非常必要的。改造后的控制系統采用2循環(huán)水 系統集中監控與優(yōu)化改造美國MEDICON公司提供的QUANTUM控制系統，并運用當前最新PLC控制技術(shù)與以太網(wǎng)絡(luò )技術(shù)相2.1控制系統 總體改造方案結合，替代原模擬盤(pán)控制設備,實(shí)現了對循環(huán)水系a.對電廠(chǎng)4臺循環(huán)水控制系統進(jìn)行徹底改統集中管理、遠程監控、在線(xiàn)實(shí)時(shí)抄表以及對循環(huán)造。每座涼水塔采用兩套MODICON QUANTUM系水資源進(jìn)行合理調配，大大提高了循環(huán)水系統的可列雙機熱備冗余PLC,將取水系統、水預處理、前靠性和工作效率。水池液位及循環(huán)泵系統部件清理等控制整合在一起。PLC分別安裝在各自就地的控制室，主監視站1循環(huán)水系統設備概述設在主控制室，可完成對全部循環(huán)水設備的操作、鐵嶺電廠(chǎng)一期循環(huán)水系統為采用冷卻塔一再循系統組態(tài)、報警顯示以及數據備份。系統改造后，環(huán)供水系統擴大單元制，循環(huán)水系統主要設備包括完全取消原來(lái)的手操水位調節器、就地水位控制裝循環(huán)水泵、循環(huán)出口液控蝶閥、平板濾網(wǎng)、平面鋼置、硬手操盤(pán)、模擬屏和常規顯示控制儀表。閘板，循環(huán)水管道伸縮節等。循環(huán)水系統主要向凝b.利用 MODBUS485協(xié)議及TCP/IP協(xié)議,......................................................................應采用隔離和可靠的冗余等措施，以確保自身的可[2]DLT1091- 2008.火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐爐膛安全監控系統技術(shù)靠性。規程[S].作者簡(jiǎn)介:參考文獻:張亮(1982-),男，助理工程師，主要從事熱工自動(dòng)化[1] 肖大雛超超臨界機組控制設備及系統[M]. 北京:化學(xué)工作。(收稿日期2011-06 -03)工業(yè)出版社，2008.48東北電力技術(shù)2011年第9期將4臺機組循環(huán)水控制系統聯(lián)網(wǎng)監控，信息共享，的在線(xiàn)或離線(xiàn)編程，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )下載到各控制單元水資源得以合理利用，運行實(shí)現統- -管理和監控。的CPU中。循環(huán)水泵人口閥、出口閥及隔離閥的開(kāi)關(guān)均由電動(dòng)控制系統改造后，在管控計算機上可以實(shí)現按機控制，并可以實(shí)現旁路調節閥的快開(kāi)、快關(guān)功工藝流程對各子系統的所有變量進(jìn)行分組顯示，有能。高、低壓旁路控制系統的控制、保護和聯(lián)鎖功利于運行人員按功能分別監視循環(huán)水各子系統內的能在主機的DCS分散式控制系統中實(shí)現- -體化所有參數和狀態(tài)。所有重要報警信號具備聲音報警控制。.功能，當這些報警信號出現時(shí)通過(guò)音箱發(fā)出連續聲2.2控制策略實(shí)現音提示，當提示音消失后仍通過(guò)計算機蜂鳴器繼續取消取水系統儀表盤(pán)、硬手操等設備后,提醒操作員直至該報警被確認。其功能均納人到PLC集中控制和管理。被控設備3應用情況及效果包括3臺取水泵及相應電動(dòng)碟閥和止回閥、安裝伸縮節、旋轉濾網(wǎng)、攔污柵、平面剛閘板。3臺取水.華電鐵嶺電廠(chǎng)循環(huán)水控制系統改造工作已全面泵及相應電動(dòng)碟閥和止回閥及旋轉濾網(wǎng)清洗等全部完成，改造至今，控制系統可用率100%，儀表投實(shí)現自動(dòng)程控操作。人率100%，設備自動(dòng)投入率100%。由于本次改b.取消每臺涼水塔原配套的前池水位手動(dòng)造均采用易于采購的高穩定性的硬件，直接降低了調節控制站，循環(huán)水泵、泵出口門(mén)、人口門(mén)，中間.備品配件的費用，特殊進(jìn)口備品備件的消耗與儲備聯(lián)絡(luò )門(mén)等設備的控制臺，在PLC中重新設計控制較改造前相比大幅度降低，系統在整體可靠性、經(jīng)程序，以達到全面根據機組運行所需要消耗的工業(yè)濟性上均得到了極大提高。水量、脫硫水量,調節前池進(jìn)水量、前池出水量,通過(guò)對全廠(chǎng)4臺循環(huán)水控制系統的全面改造,杜絕前池自然溢流造成的水資源浪費。實(shí)現了全廠(chǎng)循環(huán)水設備“零”缺陷啟動(dòng)，“零”缺重新設計通信、監控程序,增加監控總站陷運行，將改造前由于循環(huán)水控制系統故障引起循對循環(huán)水各個(gè)子站及所有設備遠程控制與監視功環(huán)水系統停運次數由2次/年降為0次/年，極大地能，增加對循環(huán)水實(shí)時(shí)流量、壓力等重要參數遠程提高了電廠(chǎng)機組的整體安全穩定性，提升了電廠(chǎng)在在線(xiàn)監測，并根據流量調整循環(huán)水子站的運行市場(chǎng)競爭中的競爭力。方式。華電鐵嶺電廠(chǎng)實(shí)施循環(huán)水控制系統改造后，在2.3集中管控功能實(shí)現全部實(shí)現原硬回路控制功能的基礎上,利用先進(jìn)的優(yōu)化改造網(wǎng)絡(luò )拓撲結構如圖1所示，實(shí)現了對計算機網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)將電廠(chǎng)4臺涼水塔控制進(jìn)行全4臺機組循環(huán)水系統所有原設備進(jìn)行實(shí)時(shí)監視和操面優(yōu)化，并實(shí)現統-管控。4臺循環(huán)水子系統的全作，內容包括循環(huán)水工藝流程顯示、設備狀態(tài)及過(guò)部聯(lián)網(wǎng)，消除了自動(dòng)化孤島現象，合理使用、調配程參數監視、操作過(guò)程顯示、報警顯示、模擬量實(shí)循環(huán)水資源，有效地減少了自然溢流造成的水資源時(shí)曲線(xiàn)和歷史曲線(xiàn)顯示等。浪費,保護了環(huán)境，為建設資源節約型企業(yè)作出了在遠程工程師站上用iFix3. 5組態(tài)軟件實(shí)現對貢獻。系統監控畫(huà)面的組態(tài)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò )下載傳輸到各4結束語(yǔ)操作員站;在遠程工程師站上實(shí)現對PLC控制單元數據服務(wù)器華電鐵嶺電廠(chǎng)循環(huán)水控制系統的改造成功，提管控計算機及接口機1號塔PLC控制器2號塔PLC高了循環(huán)水系統的可靠性，降低了循環(huán)水系統故障次數，保證了機組凝汽器真空等重要參數在安全范圍內運行，為4臺機組的安全穩定運行提供了強有力的保障。本次改造的成功經(jīng)驗也為同類(lèi)全套引進(jìn)4號塔PLC3號塔PLC的循環(huán)水控制系統改造、聯(lián)網(wǎng)-體化控制等提供了經(jīng)驗。作者簡(jiǎn)介:劉明(1969-)，男，工程師，從事熱控技術(shù)管理工作。(收稿日期2011 -06-10)圖1循環(huán)水管控網(wǎng)絡(luò )拓撲圖