一、工程概況
神華國能寶清發(fā)電廠新建工程是神華國能寶清煤電化項目的一部分,建設規(guī)模為2×600MW超臨界濕冷機組。其輔助車間(水、灰、公用)及脫硫分散控制系統(tǒng)(以下簡稱DCS)采用山東魯能控制工程有限公司的LN2000控制系統(tǒng)。因輔控DCS設三處控制點(集控室、化學補給水、灰控點監(jiān)視放在脫硫電控樓與脫硫合用一室),為了電廠人員監(jiān)控方便把灰和脫硫設計在一起監(jiān)控操作。本工程輸灰系統(tǒng)包括新建2臺鍋爐的氣力除灰系統(tǒng)和3座灰?guī)?,除灰系統(tǒng)采用正壓濃相氣力輸送,每臺鍋爐為一個單元,配置2臺靜電除塵器,共32個灰斗和省煤器,設6個灰斗。3座灰?guī)鞛?個粗灰?guī)旌?個細灰?guī)?;本工程煙氣脫硫裝置(FGD)工藝系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、煙氣吸收系統(tǒng)、石灰石制漿系統(tǒng)、事故漿液及排放系統(tǒng)、真空皮帶脫水系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)等組成。每套脫硫裝置的煙氣處理能力為相應鍋爐100% BMCR工況時的煙氣量,脫硫效率按大于91%設計。對設計煤種工況作全面性能保證,對校核煤種工況保證脫硫率,F(xiàn)GD裝置可用率不小于98%。為確保脫 硫系統(tǒng)在運行及事故狀態(tài)時不影響發(fā)電系統(tǒng)本身的運行,每套脫硫系統(tǒng)均設置100%煙氣旁路。
二、DCS系統(tǒng)的介紹
1.系統(tǒng)概況
神華國能寶清發(fā)電廠(2×600MW)灰及煙氣脫硫工程共用LN2000DCS系統(tǒng),在機組集中控制室及脫硫綜合樓控制室對灰及脫硫系統(tǒng)進行集中監(jiān)視和控制,DCS的功能包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)、模擬量控制系統(tǒng)(MCS)、順序控制系統(tǒng)(SCS)以及事故追憶(SOE)等。FGD控制室放置4臺操作員站,完成灰及脫硫的啟停、正常運行、全部監(jiān)視與調(diào)整以及異常與事故工況下的報警與處理;另2臺操作員站位于機組控制室,在系統(tǒng)運行穩(wěn)定后可在機組控制室對灰及脫硫裝置進行監(jiān)控。在FGD控制室內(nèi)能實現(xiàn)FGD正常工況下的監(jiān)視和調(diào)整、緊急事故處理和在就地值班人員的協(xié)助下實現(xiàn)啟停。
2.控制系統(tǒng)DCS系統(tǒng)組成
分散控制系統(tǒng)(DCS)的硬件構(gòu)成由通訊網(wǎng)絡、人機界面MMI(包括操作員站、工程師站、歷史站)、控制網(wǎng)絡、分散控制單元(DPU)、I/O網(wǎng)絡和I/O等。
3.系統(tǒng)設計
國家的環(huán)保政策日趨嚴格,火力發(fā)電廠實行節(jié)能減排尤為重要。灰及脫硫系統(tǒng)的安全運行對于機組的安全運行和電廠的效益越來越重要,因此DCS系統(tǒng)安全重要性要求越來越高。除了DCS系統(tǒng)本身要安全,DCS系統(tǒng)的設計規(guī)劃也要注重安全。常規(guī)的兩臺機組的脫硫及脫硫公用系統(tǒng)是一套DCS控制系統(tǒng)一個網(wǎng)絡監(jiān)控操作,因此DCS設計時要盡量避開兩臺機組脫硫系統(tǒng)的相關(guān)影響,防止一臺機脫硫運行或檢修時另一臺機組脫硫的安全運行。所以神華國能寶清發(fā)電廠LN2000DCS控制系統(tǒng)設計如下(網(wǎng)絡圖如下):
3.1 按照#1機的除灰脫硫為一個DCS控制網(wǎng)絡、#2機的除灰脫硫為一個DCS控制網(wǎng)絡、兩臺機組的灰?guī)旒懊摿蚬貌糠譃橐粋€DCS網(wǎng)絡,灰?guī)旒懊摿蚬肈CS網(wǎng)絡分別接入#1,#2除灰脫硫網(wǎng)絡。
3.2 #1機除灰脫硫DCS控制系統(tǒng)設一臺工程師站、一臺歷史站、兩臺操作員站、一面電源柜、兩面控制柜、一面繼電器柜放于脫硫電子間,#1除灰一面控制柜和繼電器柜(#1,、#2除灰繼電器公用一面柜子,柜子前面為#1除灰繼電器,柜子背面為#2除灰繼電器)放于除灰電子間。#1除灰控制柜通過光纖接入#1脫硫網(wǎng)絡。#1脫硫系統(tǒng)二路電源中的一路來自#1機脫硫島不停電電源(UPS), 另一路來自#1機廠用保安段/廠用電電源,。#1除灰控制柜及繼電器電源從#1脫硫電源柜取。
3.3 #2機除灰脫硫DCS控制系統(tǒng)設一臺工程師站、一臺歷史站、兩臺操作員站、一面電源柜、兩面控制柜、一面繼電器柜放于脫硫電子間,#2除灰一面控制柜和繼電器柜放于除灰電子間。#2除灰控制柜通過光纖接入#2脫硫網(wǎng)絡。#2脫硫系統(tǒng)二路電源中的一路來自脫硫島不停電電源(UPS), 另一路來自廠用保安段/廠用電電源,。#2除灰控制柜及繼電器電源從#2脫硫電源柜取。#2脫硫系統(tǒng)二路電源中的一路來自#2機脫硫島不停電電源(UPS), 另一路來自#2機廠用保安段/廠用電電源,。#2除灰控制柜及繼電器電源從#2脫硫電源柜取。
3.4 脫硫公用系統(tǒng)電源柜和脫硫電氣控制柜放于脫硫電子間,磨制控制柜及其繼電器柜放于磨制車間,事故漿液、脫水、工藝水控制柜及其繼電器柜放于脫水車間、廢水控制柜放于廢水車間,灰?guī)炜刂乒穹庞诔译娮娱g,磨制控制柜,事故漿液、脫水、工藝水控制柜,廢水控制柜,灰?guī)炜刂乒穹謩e通過光纖接入脫硫公用網(wǎng)絡。脫硫公用系統(tǒng)二路電源中的一路來#1機脫硫島不停電電源(UPS),另一路來自#2機脫硫島不停電電源(UPS);保證一臺機組脫硫電源有問題時不影響脫硫公用系統(tǒng)安全運行。灰?guī)炜刂乒竦碾娫慈∽悦摿蚬孟到y(tǒng)電源柜,為了方便除灰系統(tǒng)檢修方便,在除灰電子間放置一臺操作員站,接入脫硫網(wǎng)絡。
3.5 #1脫硫DCS系統(tǒng)和#2脫硫DCS分別放兩根光纖接入輔控網(wǎng)絡柜。以實現(xiàn)集控室在運行條件滿足的情況下可以直接監(jiān)視操作除灰及脫硫系統(tǒng)。
3.6 關(guān)于接地;#1機脫硫DCS控制柜及繼電器柜匯總接入#1機脫硫DCS電源柜接地銅排,再接入脫硫DCS接地網(wǎng);#2機脫硫DCS控制柜、繼電器柜繼公用電源柜、脫硫電氣控制柜匯總接入#2機脫硫DCS電源柜接地銅排,再接入脫硫DCS接地網(wǎng);脫硫遠程控制柜就近接入接地網(wǎng);#1除灰控制柜、#2除灰控制柜、#1#2除灰繼電器柜匯總接入灰?guī)炜刂乒瘢俳尤氤褼CS接地網(wǎng)。
4.設計優(yōu)點:能有效避免了兩臺脫硫系統(tǒng)的相互影響,在以后單元脫硫系統(tǒng)檢修升級等操作時可以直接對單元脫硫進行操作或停電,而不會對運行的單元脫硫及公用系統(tǒng)產(chǎn)生影響,通過LN2000系統(tǒng)操作權(quán)限設置能有效避免#1#2機組脫硫系統(tǒng)誤操作。
4.維護注意:這種設計#1脫硫DCS系統(tǒng)、#2脫硫DCS系統(tǒng)都能對脫硫公用DCS系統(tǒng)修改;主機集控室和脫硫集控室都能對脫硫DCS系統(tǒng)操作;所以對#1脫硫DCS系統(tǒng)或#2脫硫DCS系統(tǒng)修改邏輯畫面數(shù)據(jù)庫等后只要對本單元機組和輔控DCS系統(tǒng)進行更新統(tǒng)一;但是對脫硫公用DCS系統(tǒng)修改邏輯畫面數(shù)據(jù)庫等后對兩單元機組和輔控DCS系統(tǒng)都要進行更新統(tǒng)一,以保證脫硫DCS系統(tǒng)的安全運行。