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ABB DCS自控系統(tǒng)在抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)中的開發(fā)與應(yīng)用

時(shí)間:2008-01-07 10:30:00來源:wangtao

導(dǎo)語:?本文主要描述了萊鋼集團(tuán)大H型鋼生產(chǎn)線25MW抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)的工藝流程,以及AC800F DCS控制系統(tǒng)的功能特點(diǎn),組成結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原理,該系統(tǒng)的實(shí)施提高了發(fā)電機(jī)的自動(dòng)控制水平。
摘 要:本文主要描述了萊鋼集團(tuán)大H型鋼生產(chǎn)線25MW抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)的工藝流程,以及AC800F DCS控制系統(tǒng)的功能特點(diǎn),組成結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原理,該系統(tǒng)的實(shí)施提高了發(fā)電機(jī)的自動(dòng)控制水平,保證了熱電廠生產(chǎn)工藝控制中各環(huán)節(jié)的穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。 關(guān)鍵詞:發(fā)電機(jī)生產(chǎn)工藝;ABB Industrial IT DCS系統(tǒng);DEH數(shù)字電液調(diào)速控制 Development and Application of ABB DCS in industry desalinization water reforming Abstract: The article mianly introduce the production craft of the 25MW Steam extraction condensing steam turbine generator production electrical machinery project desalinization big H product line of Laigang and the AC800 F DCS control system of function characteristics, constitute structure and design principle, the implement of that system raised generator of automatic control level, promised a hot power station production the stability, continuous operation of each link in the craft control。 Keywords: Generator production craft; ABB Industrial IT DCS system ; DEH numeral electro-hydraulic velocity modulation control; 1 引言 現(xiàn)階段正是循環(huán)經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,萊鋼集團(tuán)積極圍繞循環(huán)經(jīng)濟(jì)科技創(chuàng)新體系的總體目標(biāo),加大了循環(huán)經(jīng)濟(jì)科技項(xiàng)目的實(shí)施力度。在不斷提高資源綜合利用率的基礎(chǔ)上,充分利用余熱余能發(fā)電。目前,萊鋼1#、2#1000m3高爐TRT(均為8000kW機(jī)組)工程分別進(jìn)入生產(chǎn)運(yùn)行。老區(qū)8#鍋爐發(fā)電(25000kW)項(xiàng)目進(jìn)入軟件調(diào)試階段,機(jī)組設(shè)備安裝完畢。大H型25000kW蒸汽發(fā)電機(jī)組項(xiàng)目已經(jīng)開始投產(chǎn)。據(jù)此測(cè)算,在2005年和2006年兩年內(nèi),萊鋼新增發(fā)電能力合計(jì)為87200kW,創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 2 發(fā)電機(jī)生產(chǎn)工藝 生產(chǎn)設(shè)備主要由130T蒸汽鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)等組成。工藝系統(tǒng)大體可以分為以下幾個(gè)子系統(tǒng):蒸汽和汽輪機(jī)本體系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)、油系統(tǒng)、保安系統(tǒng)等。主要特點(diǎn)是節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益高。 25MW發(fā)電機(jī)采用的是青島捷能汽輪機(jī)廠生產(chǎn)的C25-3.43/0.981型單缸、中溫中壓、抽汽凝汽式汽輪機(jī),頻率50Hz;額定轉(zhuǎn)速為3000r/min,額定工業(yè)抽汽量為50t/h。利用鍋爐余熱產(chǎn)生的3.43MPa/435℃的過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功,驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)膨脹做功帶動(dòng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電、抽汽。汽輪機(jī)設(shè)有調(diào)整抽汽,由中壓油動(dòng)機(jī)控制的調(diào)節(jié)汽門控制,引出壓力為0.981MPa蒸汽供工業(yè)用戶;設(shè)有非調(diào)節(jié)抽汽,直接由閥門控制,引出壓力為0.224-0.31Mpa的蒸汽,供除氧器用汽;低壓段設(shè)有低壓抽汽,供低壓加熱器用汽,加熱凝結(jié)水,低加疏水進(jìn)入凝汽器。其他做完功的蒸汽排入凝結(jié)器與循環(huán)水進(jìn)行熱交換變?yōu)槟Y(jié)水由凝結(jié)泵送入除氧器。 2.1 汽輪機(jī)本體系統(tǒng)工藝
圖一 汽水系統(tǒng)工藝流程圖
中溫、中壓的蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功后,從一級(jí)后抽出的蒸汽為工業(yè)抽汽并入工業(yè)蒸汽管網(wǎng),同時(shí)分出一路接往除氧器用汽母管;非調(diào)節(jié)抽汽直接供除氧用汽;低壓抽汽進(jìn)入低加,對(duì)凝結(jié)水進(jìn)行加熱,其疏水進(jìn)入凝汽器。機(jī)組產(chǎn)生的乏汽與凝汽器銅管內(nèi)循環(huán)水進(jìn)行熱交換生成凝結(jié)水,通過凝結(jié)泵升壓、經(jīng)軸封冷卻器、水位自動(dòng)裝置的調(diào)整、低壓加熱器,送往除氧器,再經(jīng)給水泵升壓送往鍋爐轉(zhuǎn)換成新的中溫、中壓蒸汽。 抽氣器將凝汽器中的空氣抽走,建立和保持真空,確保凝汽器正常工作。 2.2 發(fā)電機(jī)系統(tǒng)工藝 發(fā)電機(jī)主軸與汽輪機(jī)主軸通過連軸器連接,由汽輪機(jī)帶動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng),切割磁力線發(fā)電。發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速3000r/min,頻率50Hz。采用封閉循環(huán)通風(fēng)系統(tǒng),并裝有空氣冷卻器來冷卻空氣,空氣冷卻器工作介質(zhì)為循環(huán)水。發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后,在電網(wǎng)的牽制下汽輪機(jī)可以穩(wěn)定的工作在3000r/min上,不需要調(diào)整進(jìn)汽來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。 2.3凝結(jié)水系統(tǒng) 汽輪機(jī)做功后的尾氣大部分被循環(huán)冷卻水冷凝成水,凝結(jié)水進(jìn)入熱井中,由凝結(jié)泵(兩用一備)抽出,經(jīng)汽封加熱器后,一部分通過低壓加熱器經(jīng)過加熱后送至除氧器;另一部分通過再循環(huán)調(diào)節(jié)閥回到熱井中,保證熱井液位。為保證凝結(jié)器的真空度,在冷凝器兩側(cè)裝有抽汽管,合并后接到射水抽汽器進(jìn)汽口,由射水抽汽器將空氣吸出排出大氣。 2.4油系統(tǒng)工藝
圖二 油系統(tǒng)工藝流程
機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),主油泵工作。透平油一路經(jīng)過控制油壓調(diào)整裝置的調(diào)整后,為保安裝置提供一定壓力的保安油。另一路經(jīng)過射油器Ⅱ、冷油器的冷卻、潤(rùn)滑油濾油器過濾和潤(rùn)滑油調(diào)整裝置的調(diào)整,為潤(rùn)滑系統(tǒng)提供潤(rùn)滑油。射油器Ⅰ為主油泵提供具有一定壓力的油源。開機(jī)時(shí)高壓?jiǎn)?dòng)油泵工作。停機(jī)時(shí)交流潤(rùn)滑油泵工作,交流潤(rùn)滑油泵故障時(shí)直流油泵工作。 2.5保安系統(tǒng) 本系統(tǒng)包括機(jī)械液壓保安裝置和電氣保護(hù)裝置二部分,機(jī)組設(shè)置三套遮斷裝置:手動(dòng)緊急脫扣危機(jī)遮斷裝置、超速脫扣危急遮斷器、電動(dòng)脫扣電磁保護(hù)裝置。主要保護(hù)項(xiàng)目有超速、軸位移、潤(rùn)滑油壓低、軸承回油溫度高、冷凝器真空度低及油開關(guān)跳閘、DEH保護(hù)停機(jī)等。 當(dāng)出現(xiàn)停機(jī)信號(hào)時(shí),立即主汽門、調(diào)節(jié)汽門關(guān)閉。當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)時(shí),聲光報(bào)警。油開關(guān)跳閘時(shí),可根據(jù)具體情況確定關(guān)閉調(diào)節(jié)汽閥,或者同時(shí)關(guān)閉主汽門。 主汽門的關(guān)閉是通過保安油的泄放達(dá)到的。調(diào)節(jié)汽閥關(guān)閉是通過建立事故油來實(shí)現(xiàn)的。抽汽閥的關(guān)閉既可以通過主汽門關(guān)閉信號(hào),又可通過電氣保護(hù)信號(hào)直接控制。保安油的泄放通過保護(hù)部套的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。事故油的建立一方面通過保安油泄放使危急繼動(dòng)器動(dòng)作,電磁保護(hù)裝置動(dòng)作,也可直接建立事故油。 3 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì) 根據(jù)工藝要求,25MW發(fā)電機(jī)自控系統(tǒng)采用ABB公司的AC800FR Industrial IT DCS系統(tǒng),過程站采用冗余的PM802總線控制器和分布式S800I/O,一個(gè)工程師站,一個(gè)操作員站,軟件的設(shè)計(jì)采用工程師站軟件CBF6.2、監(jiān)控軟件DIGIVIS6.2。該系統(tǒng)可具備設(shè)備的自動(dòng)啟停,數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和顯示,數(shù)據(jù)歸檔和報(bào)警提示、PID回路的自動(dòng)調(diào)節(jié)等功能。 3.1系統(tǒng)硬件配置結(jié)構(gòu) 控制系統(tǒng)采用ABB公司的AC800FR組成的 Industrial IT DCS控制系統(tǒng),過程站采用冗余的PM802總線控制器和分布式S800I/O,系統(tǒng)軟件包括工程師站軟件CBF6.2、監(jiān)控軟件DIGIVIS6.2。系統(tǒng)配置圖:
從圖2可以看出系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),控制器與I/O模塊采用Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線。 第一級(jí)——現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制級(jí)。PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)集成的最底層,主要是連接現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。主要包括低壓加熱器/汽機(jī)調(diào)整抽汽/汽機(jī)進(jìn)口主蒸汽裝置上的各種電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、切斷閥﹑差壓變送器等,以及定子繞組、鐵芯、汽輪機(jī)前、后軸承軸瓦的熱電阻和熱電偶,二次脈沖油和保安油油壓,凝結(jié)水泵、射水泵、交流調(diào)速油泵、潤(rùn)滑油泵和頂軸油泵裝置等等。與這些現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備相關(guān)的各種檢測(cè)或控制信號(hào),以不同形式接至ABB DCS系統(tǒng)的S800系列的各種AI﹑AO﹑DI或DO模塊。這些模塊都帶有通道隔離功能,安全可靠,可由有效的保護(hù)模塊。Profibus-DP主要用于工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳送,實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)和控制功能,是一種高速低成本通訊,用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O的通訊,是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊向現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的延伸。 第二級(jí)——過程處理控制級(jí)。主要由工程師站﹑操作員站和工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)組成。以工程師站作為主要控制核心,由兩臺(tái)上位機(jī)、PLC控制單元加以太網(wǎng)卡等組成工業(yè)以太網(wǎng),監(jiān)控站利用DIGIVIS6.2監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督控制,PM802總線控制器,I/O系統(tǒng)采用分布式S800I/O系列,通過分布式S800I/O系列模塊通訊對(duì)轉(zhuǎn)速、油壓、軸振、排氣壓力等參數(shù)進(jìn)行采集,上位機(jī)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)送到服務(wù)器的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中,進(jìn)行保存和數(shù)據(jù)處理。過程控制級(jí)通過工業(yè)以太網(wǎng)將上位機(jī)系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與控制點(diǎn)緊密的結(jié)合為一個(gè)整體,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)在線遠(yuǎn)程診斷功能。 3.1.1 系統(tǒng)I/O點(diǎn)數(shù)
3.1.2 過程站配置
工程師站安裝ABB Control Builder F6.2,操作員站安裝Industrial IT Digivis 6.2版中文軟件,上位機(jī)監(jiān)控軟件采用DIGIVIS6.2來實(shí)現(xiàn)。 3.2.1 操作系統(tǒng)軟件Windows 2000 Professional中文版提供了一個(gè)快速、高效的多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)環(huán)境,是目前使用廣泛的工控系統(tǒng)。 3.2.2 DIGIVIS6.2監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的開關(guān)量、模擬量的采集和處理,并顯示在監(jiān)控畫面上,在對(duì)多臺(tái)重要水泵、油泵及調(diào)節(jié)閥的控制中的物理量如電流、主回路運(yùn)行、頻率設(shè)定,有無故障等都實(shí)時(shí)顯示在系統(tǒng)畫面上,方便操作人員及時(shí)掌握系統(tǒng)的運(yùn)行情況。 3.2.3運(yùn)行在Windows 2000 Professional操作系統(tǒng)下,工程師站可在不進(jìn)行組態(tài)時(shí)可兼作操作員站使用。工程師站可以實(shí)現(xiàn)硬件編輯、過程站編程、操作員站組態(tài)等一體化編程及調(diào)試功能。CBF軟件支持現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的數(shù)據(jù)讀取與編程功能。該軟件也提供用戶自定義接口,根據(jù)用戶要求開發(fā)自定義專用功能塊。系統(tǒng)采用全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù),變量實(shí)現(xiàn)共享,該全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)完全下裝到過程站;該軟件可以離線編程,在線修改參數(shù),被修改的參數(shù)具備自動(dòng)備份功能,可以恢復(fù);該軟件還可以在線調(diào)試,可以單步運(yùn)行、跟蹤、仿真調(diào)試。 操作員站安裝Industrial IT Digivis 6.2版中文軟件,該軟件顯示功能支持標(biāo)準(zhǔn)預(yù)定義顯示。此系統(tǒng)可實(shí)時(shí)診測(cè)顯示系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)過程站和系統(tǒng)模件三大部分,診斷狀態(tài)信息在畫面上以圖形方式顯示及文字詳細(xì)提示;Digivis軟件趨勢(shì)顯示功能支持趨勢(shì)組態(tài),趨勢(shì)點(diǎn)數(shù)量無軟件限制,同時(shí)支持FTP協(xié)議數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能;Digivis還可以記錄現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備的報(bào)警信息,在操作員站畫面上進(jìn)行顯示,并在報(bào)警記錄表中記錄,可以很方便地進(jìn)行故障查詢。 4 系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn) 主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、顯示,并對(duì)一些重要參數(shù)進(jìn)行PID調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)回路有兩種工作方式:自動(dòng)、軟手動(dòng) 4.1生產(chǎn)過程參數(shù)的采集與記錄 所有參數(shù)在經(jīng)數(shù)據(jù)采集站送入上位機(jī)進(jìn)行保存與處理。同時(shí)根據(jù)實(shí)際需要,分別對(duì)一些重要參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)顯示。操作員可通過趨勢(shì)畫面觀察參數(shù)的動(dòng)態(tài)情況,了解發(fā)電機(jī)工況。 4.2工藝監(jiān)控畫面顯示 在工藝流程圖上實(shí)時(shí)顯示所有工藝參數(shù),不同的流程畫面可通過切換按鈕進(jìn)行切換。汽輪發(fā)電機(jī)DCS系統(tǒng)畫面大體可以分為以下幾個(gè)畫面: 系統(tǒng)流程畫面、機(jī)組軸系畫面、保安油畫面、凝結(jié)水系統(tǒng)畫面、潤(rùn)滑油畫面、啟動(dòng)畫面、停機(jī)畫面、報(bào)警畫面、參數(shù)畫面和累計(jì)畫面。 4.2.1系統(tǒng)流程畫面 該畫面用于監(jiān)視蒸汽流量、壓力、溫度;主汽門狀態(tài);操作電動(dòng)主汽門、工業(yè)調(diào)整抽汽閥門、去除氧抽汽閥門及閥門狀態(tài)。
4.2.2機(jī)組軸系系統(tǒng)畫面 該畫面用于監(jiān)視軸振動(dòng),軸位移、及潤(rùn)滑油壓力,溫度,回油溫度。
4.2.3保安油系統(tǒng)畫面 該畫面用于監(jiān)視保安油壓力,一次、二次脈沖、調(diào)節(jié)油壓力及報(bào)警。二次脈沖油壓低于0.70MPa停機(jī)。
4.2.4凝結(jié)水系統(tǒng) 本系統(tǒng)包括兩臺(tái)凝結(jié)水泵控制,兩臺(tái)射水泵控制,熱井水位監(jiān)視,循環(huán)水壓力、溫度監(jiān)視。循環(huán)水進(jìn)出口電動(dòng)閥控制及狀態(tài)監(jiān)視。
4.2.5潤(rùn)滑油畫面 該畫面包括交流潤(rùn)滑油、交流調(diào)速油泵、直流潤(rùn)滑油泵和頂軸油泵控制。監(jiān)視潤(rùn)滑油壓力、溫度。
4.2.6 啟動(dòng)及停機(jī)畫面:
在啟動(dòng)畫面中,在汽機(jī)啟動(dòng)前,應(yīng)使停機(jī)電磁閥先失電,現(xiàn)場(chǎng)才能掛閘。戴啟動(dòng)條件滿足后,點(diǎn)擊存儲(chǔ)器復(fù)位按鈕,然后再對(duì)DEH系統(tǒng)(505E)進(jìn)行復(fù)位。啟動(dòng)待命后,再點(diǎn)啟動(dòng)按鈕。汽輪機(jī)閉鎖解除。 在停機(jī)畫面中,汽輪機(jī)發(fā)生停機(jī)畫面監(jiān)視參數(shù)中的任何一種超過規(guī)定值時(shí),均應(yīng)使電磁閥動(dòng)作而使機(jī)組緊急停機(jī)。 3 參數(shù)報(bào)警及軟硬件故障診斷 所有過程參數(shù)均可設(shè)定多種報(bào)警功能,以使參數(shù)越過報(bào)警值時(shí),提醒操作人員進(jìn)行及時(shí)處理。另外,如果系統(tǒng)硬件出現(xiàn)故障及上位機(jī)的程序與過程站相沖突時(shí),系統(tǒng)均以醒目的方式提示維護(hù)人員去處理。而且,報(bào)警一覽畫面還詳細(xì)記錄報(bào)警時(shí)間、報(bào)警位號(hào)、報(bào)警確認(rèn)時(shí)間和故障消除時(shí)間,方便事后分析。
4.4登錄功能 ABB Industrial IT DCS系統(tǒng)有兩種操作級(jí)別——工程師級(jí)、操作員級(jí)。操作員級(jí)可以對(duì)控制方式、閥位值、設(shè)定值進(jìn)行修改,并可觀察所有畫面及參數(shù);工程師級(jí)除操作員的功能外,還可修改所有的控制參數(shù)及系統(tǒng)參數(shù)。 4.5報(bào)表功能與歷史趨勢(shì)功能 生產(chǎn)中的一些參數(shù),需要及時(shí)打印,可形成報(bào)表。報(bào)表分為班報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào),可定時(shí)打印,也可手動(dòng)任意時(shí)間打印。一些重要參數(shù),我們對(duì)其進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ),形成歷史趨勢(shì),可以隨時(shí)進(jìn)行查看。
5 典型控制技術(shù)方案 5.1熱井液位自動(dòng)調(diào)節(jié)控制 通過調(diào)節(jié)疏水閥和回水閥來控制熱井液位,用一個(gè)PID回路控制兩個(gè)閥門,PID的輸出直接控制回水閥,PID的輸出經(jīng)取反后控制疏水閥,控制框圖見圖二:
5.2汽封壓力自動(dòng)調(diào)節(jié) 通過調(diào)節(jié)汽封壓力閥來控制均壓箱壓力,控制框圖見圖三:
5.3 DEH數(shù)字電液調(diào)節(jié)控制: 抽汽式汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱DEH),DEH系統(tǒng)控制精度高,自動(dòng)化水平高,熱電負(fù)荷自整性高,它采用美國(guó)伍德沃德公司的————WOODWARD 505E控制器,505E控制器內(nèi)有三個(gè)相互獨(dú)立的控制器通道:轉(zhuǎn)速/負(fù)荷控制PID回路,輔助控制PID回路和抽汽控制PID回路。在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中可以控制調(diào)汽門和抽汽門,能使汽輪機(jī)適應(yīng)各種工況并長(zhǎng)期安全運(yùn)行。 并網(wǎng)前在升速過程中,轉(zhuǎn)速閉環(huán)為無差控制,505E控制器將測(cè)量的機(jī)組實(shí)際轉(zhuǎn)速和給定轉(zhuǎn)速的偏差信號(hào)經(jīng)軟件分析處理及PID運(yùn)算后作為給定輸入到閥位控制器并與油動(dòng)機(jī)反饋信號(hào)比較后將其偏差放大成電流信號(hào)來控制電液驅(qū)動(dòng)器及調(diào)節(jié)閥門開度,從而減少轉(zhuǎn)速偏差,達(dá)到轉(zhuǎn)速無差控制,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到3000/min時(shí),機(jī)組可根據(jù)需要定速運(yùn)行,此時(shí)DEH可接受自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置發(fā)出的或運(yùn)行人員手動(dòng)操作指令,調(diào)整機(jī)組實(shí)現(xiàn)同步,以便并網(wǎng)。 機(jī)組并網(wǎng)后, DEH使機(jī)組立即帶上初負(fù)荷,DEH實(shí)測(cè)機(jī)組功率和機(jī)組轉(zhuǎn)速作為反饋信號(hào),轉(zhuǎn)速偏差作為一次調(diào)頻信號(hào)對(duì)給定功率進(jìn)行修正,功率給定與功率反饋比較后,經(jīng)PID運(yùn)算和功率放大后,通過電液驅(qū)動(dòng)器和油動(dòng)機(jī)控制調(diào)節(jié)閥門開度來消除偏差信號(hào),對(duì)機(jī)組功率實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。若以閥位控制方式運(yùn)行,即通過增加轉(zhuǎn)速設(shè)定,開大調(diào)節(jié)汽閥,增加進(jìn)汽量達(dá)到增加負(fù)荷的目的。在甩負(fù)荷時(shí),DEH自動(dòng)將負(fù)荷調(diào)節(jié)切換到轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式。 在機(jī)組帶上一定電負(fù)荷后可根據(jù)需要帶熱負(fù)荷時(shí)可以投入抽汽控制。DEH控制器根據(jù)機(jī)組工況圖對(duì)機(jī)組電負(fù)荷及抽汽壓力或流量進(jìn)行自整控制。 5.4主要水泵及油箱加熱器的聯(lián)鎖控制 工藝中主要控制的水泵設(shè)備有1#/2#/3#凝結(jié)水泵、1#/2#射水泵、交流調(diào)速油泵、交流潤(rùn)滑油泵、直流潤(rùn)滑油泵等,主要控制的油箱加熱器包括潤(rùn)滑油油箱加熱器和電控油箱加熱器,通過監(jiān)控畫面、程序控制可以實(shí)現(xiàn)這些設(shè)備的自動(dòng)啟停、故障報(bào)警以及緊急停機(jī)等功能。
水泵聯(lián)鎖控制流程圖
油箱加熱器控制流程圖
5.5主體設(shè)備的啟動(dòng)、停機(jī)的聯(lián)鎖控制 5.5.1啟動(dòng)聯(lián)鎖條件包括:
系統(tǒng)啟動(dòng)聯(lián)鎖控制邏輯簡(jiǎn)圖
只有當(dāng)以上所有條件均滿足時(shí),生成“啟動(dòng)條件滿足”信號(hào)并在畫面顯示,然后點(diǎn)擊畫面“存儲(chǔ)器復(fù)位”按鈕,生成“啟動(dòng)待命”信號(hào),打開自動(dòng)主汽門,505復(fù)位,設(shè)定轉(zhuǎn)速,沖轉(zhuǎn)。 5.5.2停機(jī)聯(lián)鎖當(dāng)汽機(jī)發(fā)生下列監(jiān)視參數(shù)中的任何一種超過規(guī)定值時(shí),均應(yīng)使電磁閥動(dòng)作而使機(jī)組緊急停機(jī)。機(jī)組聯(lián)鎖停機(jī)條件包括: 當(dāng)以上條件中的任何一個(gè)滿足時(shí),則機(jī)組將立即停車。 如果機(jī)組發(fā)生其他故障,運(yùn)行人員認(rèn)為必須停機(jī),或正常情況下需停機(jī)就地用手拍裝在前軸承底座端面的危急遮斷面的危急遮斷裝置或在集控室手動(dòng)按鈕,泄去安全油建立事故油,使機(jī)組停機(jī)。 當(dāng)機(jī)組所有的停機(jī)條件均沒有滿足時(shí),在“停機(jī)條件一覽”中的各欄為空。且在“機(jī)組狀態(tài)一覽”中會(huì)有“機(jī)組正常”的綠色文字。當(dāng)停機(jī)條件到來時(shí),則會(huì)在“停機(jī)條件一覽”中會(huì)有文字提示(如:潤(rùn)滑油壓過低),且在且在“機(jī)組狀況一覽”中會(huì)有“聯(lián)鎖停機(jī)”的紅色文字提示 5.6 電動(dòng)閥門的控制: 主要包括主蒸汽隔離電動(dòng)閥、1#/2#凝汽器冷卻水進(jìn)、出口電動(dòng)閥,汽機(jī)調(diào)整抽汽電動(dòng)閥門,低壓加熱器進(jìn)汽電動(dòng)閥門,其控制方式為開、關(guān)、停三種. 以主蒸汽隔離電動(dòng)閥為例,閥開的控制條件是①汽機(jī)進(jìn)口主蒸汽隔離電動(dòng)閥門自動(dòng)位;②非開到位。然后點(diǎn)擊開按鈕,每點(diǎn)擊一次,發(fā)出3秒的脈沖。閥關(guān)的控制條件是①汽機(jī)進(jìn)口主蒸汽隔離電動(dòng)閥門自動(dòng)位;②非關(guān)到位。然后點(diǎn)擊開按鈕,每點(diǎn)擊一次,發(fā)出3秒的脈沖。開過程中的停止控制為:①開到位;②脈沖時(shí)間到;③關(guān)按鈕或者關(guān)輸出或者關(guān)運(yùn)行置ON;停止按鈕置ON;④開輸出延時(shí)2秒輸出。關(guān)過程中的停止控制為: ①關(guān)到位; ②開按鈕、開輸出、開運(yùn)行置ON;③停止按鈕置on;④開輸出延時(shí)2秒輸出 5.7汽輪機(jī)TSI監(jiān)測(cè)保護(hù)系統(tǒng)控制 TSI系統(tǒng)選用美國(guó)本特利內(nèi)華達(dá)的———BENTLY 3500系統(tǒng),在全過程中可以連續(xù)顯示和記錄汽輪機(jī)和汽缸機(jī)械狀態(tài)參數(shù)。并在超出預(yù)置的運(yùn)行極限時(shí)發(fā)出報(bào)警,當(dāng)超出預(yù)置的危險(xiǎn)值時(shí)發(fā)出停機(jī)信號(hào). 5.8 盤車控制 5.8.1啟動(dòng)控制: 上述條件滿足按下“盤車啟動(dòng)按鈕”或者檢測(cè)到汽機(jī)零轉(zhuǎn)速信號(hào)后盤車自動(dòng)啟動(dòng),使盤車潤(rùn)滑電磁閥SV-13305和盤車投入電磁閥SV-13306得電,(點(diǎn)燈式控制,得電15秒,失電12秒),啟動(dòng)盤車電機(jī) 上述條件任何一個(gè)滿足,即可停止盤車,停掉盤車電機(jī),斷掉盤車投入電磁閥SV-13306,延時(shí)斷掉潤(rùn)滑電磁閥SV-13305的電。 6 結(jié)束語      采用ABB公司的Industrial IT DCS汽掄發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng),具有藝術(shù)化的人機(jī)接口、開放式的控制方式,高度冗余處理、I/O模塊熱插拔等優(yōu)異的特點(diǎn),尤其在現(xiàn)場(chǎng)控制單元與其他設(shè)備間的通信中實(shí)現(xiàn)了全過程抗干擾通訊,大幅度提高了生產(chǎn)設(shè)備的綜合自動(dòng)控制程度??刂葡到y(tǒng)自2007年2月投入運(yùn)行以來,一直穩(wěn)產(chǎn)。DCS控制系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)熱電廠新的生產(chǎn)目標(biāo)奠定提供了充足的數(shù)據(jù)參考依據(jù),同時(shí)提供了有效的控制手段,實(shí)踐證明該系統(tǒng)為用戶提高勞動(dòng)生產(chǎn)力,提高經(jīng)濟(jì)效益作出了貢獻(xiàn),達(dá)到了用戶滿意的效果。 參考文獻(xiàn): [1]《ABB AC800F Training》說明書,2003.9 [2]黃寧. 《ABB Industrial_IT自動(dòng)化系統(tǒng)在阿鳩田水電站的應(yīng)用》.云南水力發(fā)電.1998 [3]《型鋼25MW汽輪發(fā)電機(jī)控制功能說明書》.2006.12 [4]《型鋼熱電廠汽機(jī)車間25MW汽輪發(fā)電機(jī)工藝技術(shù)規(guī)程》2006.10

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