GE Fanuc 自动化产品在火电厂辅助系统应用

扫码手机浏览

关键词:摘要:火电厂公用辅助系统是火电厂重要组成部分,是电厂运行的关键组成环节,它主要包括输煤系统、化学水处理系统、除灰/ 除渣系统、以及锅炉的吹灰/ 定排、电除尘系统等,更广泛的还包括脱硫系统等。为了提高了全厂辅助系统的控制水平、控制方式以及系统运行的安全性和经济性,实现个辅助车间就地无人值守,提高劳动生产率和全厂的自动化水平,电厂辅助系统一般会实行全厂集...
  • 关键词:
  • 摘要:火电厂公用辅助系统是火电厂重要组成部分 ,是电厂运行的关键组成环节,它主要包括输煤系统 、化学水处理系统、除灰/ 除渣系统、以及锅炉的吹灰/ 定排 、电除尘系统等,更广泛的还包括脱硫系统等 。为了提高了全厂辅助系统的控制水平、控制方式以及系统运行的安全性和经济性 ,实现个辅助车间就地无人值守,提高劳动生产率和全厂的自动化水平,电厂辅助系统一般会实行全厂集中监控 ,并建立公辅网,为实现电厂全厂监控(SIS)打下良好的基础。

一. 火电厂的辅助系统范围
• 输煤系统
• 循环水加药
• 净水站
• 综合水泵房
• 空压机房
• 除灰除渣系统
• 化学水处理系统
• 凝结水处理系统
• 废水处理系统
• 循环水处理系统
• 锅炉吹灰系统
• 燃油泵房二 火电厂辅助系统特点
• 地点分散、相互距离远,除锅炉吹灰系统外其它系统遍布全厂
• 辅助车间控制系统I/O 点数庞大 ,可达2000~6000 点 ,大部分为非连续控制
• 除循环水系统外,其余系统几乎都是间歇式运行,即在一定的要求后才进行
 操作 ,满足一定的条件后,系统停止运行,等待下一次运行
• 主控室要求随时对辅助系统的状态进行掌握 ,以保证整个电厂的正常运行
• 各系统应处于健康状态,出现问题应及时处理,否则将影响全厂的安全经济
 运行
• 一个子系统设一个监控点 ,同时设立公辅网,集中监控
• 各辅助系统的重要信息接入 SIS 网

三. 火电辅助系统对控制器的要求
针对火电辅助系统的特点, 对控制系统提出了很高的要求:
• 可靠性要求
      系统能够长时间稳定运行 ,具有一定的冗余特性,避免关键部分的单点失效,主要系统通常采用双机热备控制器 ,并通常采用冗余和容错的网络拓扑结构。
• 维护性要求
一旦出现故障 ,系统能够提供充分的故障信息,快速进行故障定位,并进行故障处理 。
• 性能要求
      辅控系统中的水 、煤、灰渣系统I/O 点数较多 ,控制对象复杂,要求控制器具有强大的性能,保控制程序实时有效的运行。
• 抗干扰要求
电厂的工艺决定了某些现场具有很强的电子干扰 ,要求控制器以及控制网络就有强大的抗干扰能了,在强干扰环境中稳定工作。
• 开放性要求
电厂设备种类繁多,制造商来源各异 ,为了保证设备得到有效监控,各控制器必须具有开放的网络连接能力,保证各种设备都能方便地互连组网 ,有效得到监控 。
输煤系统
       煤是火力发电厂的一次能源。输煤程控系统能完成电厂正常运行时的上煤、配煤控制及设备 、运行状况的监测及安全联锁 、保护等功能,同时对输煤 PC 段进线开关、分段开关状态、母线电压及输煤MCC馈线以通信方式进行监测。主要完成卸煤 、贮存、分配、筛选 、破碎等工作 。同时进行燃料计量,计算出正品和煤耗 ,取样分析和去除杂物等 。主要控制:斗轮堆取料机、条皮带机、除铁器 、除
铁器、除尘器、三通挡板 、除木器、给煤机、概率筛 、卸料器 、梨煤器、刮水器、碎煤机 、电子皮带秤、取样装置等等。
       输煤系统控制设备多 ,工艺流程复杂,现场环境恶劣(粉尘、潮湿 、振动、噪音、电磁干扰严重),系统设备分散 ,且分布面宽 、距离远。电厂一般在煤控室设模拟屏或CRT,同时采用工业电视监视现场运行情况,而且要求与公辅网进行通讯 ,以实现辅网(水、煤、灰)的集中监控以及电厂管理信息系统(SIS)连结 。
       输煤系统的主要工艺包括:分炉 、分时计量,煤场入场、出场计量;工业电视跟踪、报警;煤源给煤 、上煤 、配煤程控;煤位、设备电流等模拟量动态显示;历史数据采集、事故记录 、趋势图显示;运行报表自动生成,实时、定时打印;故障诊断。四、化学水处理系统
       电厂水处理系统一般包括凝结水精处理系统 、循环水中水处理系统、工业废水集中处理系统、锅炉补给水处理系统 、生活污水处理系统、汽水取样和化学加药系统。凝结水系统一般包括凝结水精处理系统和体外再生系统 ,通常由高速混床、阳树脂再生罐 、阴树脂再生罐、再循环泵、树脂存储罐 、混脂罐 、酸碱设备、冲洗水泵、风机等设备组成 。
        工业废水处理系统控制包括经常性废水处理和非经常性废水处理。根据废水水源的不同决定是否投入絮凝反应,以满足环保排放要求。控制设备主要包括排废水泵 、PH调节槽、反应槽、絮凝槽 、计量泵、排泥泵、反应槽 、浓缩池、凝聚剂溶液箱、助凝剂溶液箱等 。
      锅炉补给水处理系统完成自然水源的净化过程,最终提供符合锅炉使用的除盐。主要工艺包括混凝沉淀 ,过滤,离子交换,除盐等步骤。设备一般包括滤池 、澄清池、加药设备、过滤器 、阳床 、阴床、混床、水箱 、泵、风机、酸碱储存和计量设备等 。
       在水系统监控网络操作员站可对以上各车间进行监测 、远方操作、运行管理和车间控制系统编程组态 ,而且要求具备与公辅网进行通讯的条件 ,以实现辅网(水、煤 、灰)的集中监控以及电厂管理信息系统(SIS)连结。

除灰/ 除渣/ 电除尘系统
        燃煤电厂产生的大量灰、渣、除少量灰分排入大气外,余者都以灰 、渣形式由除灰系统送至灰场。除灰系统分机械除灰(适于小电厂的链条炉)气力除灰和水力除灰三种,又可分为灰、渣混除和灰、渣分除两种 。
       除灰系统主要控制设备包括空压机 、粗灰库 、细灰库、除尘器、搅拌机 、散装机、风机及管道、泵 、阀门等 。
      除渣系统主要控制设备包括捞渣机、碎渣机、输送机 、贮渣仓以及立式排污泵、水泵、浓缩机 、缓冲池、蓄水池等。五、吹灰/ 定排系统
      锅炉吹灰器主要用来定期吹扫锅炉各部分受热面上的积灰 ,当其不工作时退出炉外。大型锅炉一般配备多台吹灰器,采用可实现依据锅炉具体运行经验 、燃烧煤种和锅炉状况编制和调整各个吹灰器的操作时间和顺序 。
       大型锅炉的定期排污系统阀门多,手动操作费力费事 ,采用程序控制后可以大大减轻劳动强度,提高效率,目前已被广泛采用。

 六 、解决方案
       GE Fanuc 的自动化硬件平台和Proficy 家族软件产品可以完全满足现代化大型电站场自动化系统的要求。GE Fanuc 的自动化产品丰富 ,具有无与伦比的产品性能和产品质量,且其具有良好的开放性,易于与其它系统在任何一级上实现全面的集成 ,最大限度地保护用户的已有投资,在国内外众多电厂得到广泛应用 。
       GE Fanuc 控制系统以 (Programming Automation Controller)系统为核心,结合系列 90-30、VersaMax 等产品为电厂辅助控制系统提供了完善的解决的方案。
        PAC 控制系统是GE Fanuc 最新推出的新一代控制产品。完全基于开放架构的PAC 控制器具有领先一步的产品性能、值得信赖的稳定性 ,以及多种冗余热备方案更加适合电厂控制需求 。
       针对水 、煤、灰渣的各主要控制对象 ,主控制器可采用RX7i 双机热备冗余系统,控制器和监控站之间采用100M 以太网或者冗余以太网相连,根据需要也可组成单环行以太网或者双环形以太网 ,以进一步确保网络安全。标准的TCP/ IP 网络协议支持所有第三方厂家的标准以太网设备,可以将辅控网络轻松连接到SIS 级系统,而无需重复组网。
       RX7i 采用 Intel P3 或 PM 处理器 ,10M 或 64M 用户内存,在满足各种艰巨控制任务的同时,更提供独特的应用组态完全上传功能 ,更方便用户使用、维护 。VME64 高速并行总线技术确保信息流的顺畅,无任何信息瓶颈。基于GE Fanuc 专利技术的镜像内存技术,同步模块的通讯速率达到了惊人的 2.1GBPS ,是大型应用实现无扰动切换的基础。
       I/O 系统根据需要,可以在 PAC 、VersaMax 或者 Genius 产品系列中选取,并且可以根据现场情况混和使用 。例如在粉尘较多的煤、灰区域 ,Genius 系列I/O 提供更好的密封性能 ,而 VersaMax 产品的热插拔能力会给维护带来更多的方便 。控制器和 I/O 系统连接总线既可以选择 Genius 总线也可以选择以太网方案,无论那种总线,为了提高系统的容错能力 ,都可以选择使用冗余双总线结构。两种总线方式都采用电缆连接,也均可以采用光纤通讯介质以提高通讯距离和抗干扰能力。即使采用电缆方式,Genius 总线的通讯距离也高达 2.3公里 ,独特的调频通讯机制配合 3 选 2 容错通讯校验,使得 Genius 总线具有极强抗干扰能力,在交直流驱动设备众多的煤系统中更是优势显著 。
        GE Fanuc 火电辅控方案可以轻松实现从监控站 ,控制器CPU、主机背板 、电源、通讯网络、同步总线直到,所有关键系统组件的完全冗余,彻底避免系统的单点失效 ,使装置能长时间稳定连续运行,保证生产的正常进行。
       此冗余结构具有灵活的缩放性,依据投资规模和现场情况 ,各个组件也可以选择采用单模件非冗余结构的更经济的投资方式。
        Proficy Machine Edition 软件为 GE Fanuc 的控制产品提供了一个同一

本文转载自互联网,如有侵权,联系删除

展开