小议城市供热电厂技改项目中热工控制系统改造方案的设计

【摘 要】根据整个供热电厂技改的实际情况对电厂热工控制系统进行改造方案设计，减少整个电厂技改投资，提供技改后电厂的运行效率。

【关键词】技改；DCS；设计

一、概述

随着社会经济的发展，一方面人们对于生活质量有了更高的要求，越来越多的人希望在寒冷的冬天能够在家中享受到暖气，另一方面许多企业对于热蒸汽的需求也越来越多，负责城市供暖的热电厂其现有规模已经无法满足日益增长的城市供热负荷，纷纷通过新增机组或拆除原由机组在其基础上新建大容量机组的方式来满足日益增长的城市供热负荷。

为了使电厂前、后期工程能够更好的衔接，电厂工作人员能够更好的对后期工程进行维护和检修，我们在改造方案中建议业主后期机组热工控制系统及热工仪表尽量选用与前期工程相同的产品或同一家公司的产品，热工控制室尽量共用，热工系统的机柜也尽量布置在同一个机柜间内。

下面以合肥南区集中供热热源二期工程为例简单介绍我们在城市供热电厂技改项目中热工控制系统改造方案的设计思路。

二、改造方案

合肥南区集中供热热源一期工程厂址位于合肥市南七煤厂内，于2004年11月开工，建设规模为2台75t/h循环流化床锅炉，1台12MW抽凝式汽轮发电机组，工程已于2005年11月正式对外供热。二期工程于2006年9月完成项目申请报告，准备在一期工程预留的场地上建设，建设规模为：3台75t/h次高压循环流化床锅炉，1台6MW背压式汽轮发电机组、1台12MW背压式汽轮发电机组及相应的辅助系统。

1、热工控制系统方案

本项目一期工程热工控制系统采用集散控制系统——DCS，锅炉、汽机、除氧给水、减温减压等系统均纳入集散控制系统（DCS），系统选用的是浙大中控技术股份有限公司WebField JX-300X系统，系统由3台控制柜、2台辅助柜、4个操作员站、1个工程师站和过程控制网络组成。一期工程燃料输送系统采用PLC控制系统+上位机，在控制室内控制；化学水系统采用就地控制+集中显示方式控制。

二期工程为了更好地与一期工程兼容，我们在设计时集散控制系统（DCS）仍选用的是浙大中控技术股份有限公司WebField JX-300X系统，系统配置为：6台控制柜、4台辅助柜、6个操作员站。过程控制网络和工程师与一期工程合用，但是必须对过程控制网络和工程师站进行软、硬件升级，使整个控制网络在系统大规模增容后能继续保证整个系统通讯的速度能够满足系统运行要求，工程师站能通过过程控制网络对一期工程和二期工程的机组控制站进行组态和编译，实现一、二期工程的无缝联接。二期工程燃料输送系统在一期工程PLC系统的基础进行扩容，增加I/O模块，由一期PLC系统实现整个工程燃料输送系统的控制；二期化学水系统也与一期工程的控制系统共用，新增设备安装在一期工程化学水控制室内。

其中一期工程包括：1～2#锅炉控制柜CS1～CS2，1#汽机控制柜CS3，1～2#锅炉辅助柜AC1，1#汽机辅助柜AC2，工程师站OS130，1～2#锅炉操作员站OS131～OS132，1#汽机操作员站OS133，公用系统操作员站OS134；二期工程包括：3～5#锅炉控制柜CS4～CS6，2～3#汽机控制柜CS7～CS8，公用部分控制柜CS9，3～5#锅炉辅助柜AC3～AC4，2～3#汽机辅助柜AC5，公用部分辅助柜AC6，3～5#锅炉操作员站OS135～OS137，2～3#汽机操作员站OS138，公用部分操作员站OS139。

2、热工控制室布置方案

一期工程采用机、炉、电集中控制方式，控制室设在一期工程主厂房7m运转层，包括电子设备间、设备配电间，集中控制室、工程师站。

二期工程与一期工程相同，也采用机、炉、电集中控制方式。一期工程控制室内预留了二期工程集散控制系统（DCS）操作员站的位置，因此二期操作员站与一期工程操作员站布置在一起，形成一个整体（一期工程为二期操作员站留有备用位置）。一期工程电子设备间内预留的控制柜的位置不能满足二期工程的需要，因此系统控制柜和辅助柜布置在二期工程主厂房7m运转层的电子设备间内。由于二期工程主厂房紧邻一起工程主厂房，建成后将与一期工程主厂房连成一体，因此二期工程电子设备间设在二期主厂房7m运转层的西侧，紧邻一期工程的集中控制室。

这种布置方式一方面使二期工程的现场热工仪表和二期操作员站至热工系统控制柜的距离最短，减少控制电缆和通讯电缆长度，节约投资；另一方面使电厂的运行人员能在集中控制室内同时监视和控制一期和二期发电机组及其辅助系统，使整个电厂更好的运行。

3、热工检测仪表方案

为了使电厂检修人员能够更方边地维护和检修现场热工仪表，设计时二期工程基本沿用一期工程的仪表型号，对于在一期工程中运行效果不好或不方便维护的仪表，我们根据当前实际情况并结合业主意见，选用其他品牌的同类型优质仪表。

例如一期工程测量主蒸汽流量的装置为长颈喷嘴+差压变送器，由于长颈喷嘴这种截流装置本身就存在一定测量误差，长期运行后，随着过热蒸汽对测量倾角的磨损，其误差会更大，导致测得的主蒸汽流量更不精确，导致电厂耗费更多的燃料，长此以往将给业主带来巨大的损失，因此在二期工程中我们选用精度和耐磨性更好的平衡流量计来解决这个问题。

三、结束语

对于供热电厂技改项目中热工控制系统的改造方案在设计前一方便要详细了解前期工程的具体情况，另一方面与业主进行仔细地沟通，这样才能更好地完成改造方案设计，使前后期工程顺利衔接，为业主节省工程投资，提高电厂的运行效率。

参考文献

[1]呼延斌.电厂DCS系统应用分析[J].科技传播，2010年第10期（下）

[2]藏志刚，藏国民.火电厂DCS系统改造方案[J].内蒙古科技与经济，2009年10月第19期

作者简介

郑权（1981年-），男，安徽芜湖人，工程师，大学本科，现从事煤矿及电厂的自动化设计工作。