某电厂330MW机组热控自动化系统的安装

摘 要:本文介绍了某电厂机组控制系统的扩建功能和特点,阐述了电厂热控自动化各系统的配置,以及机组协调控制系统的基本设计思想。

关键词:燃煤机组 DCS 机组协调控制 质量控制

中图分类号:TM621 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(a)-0131-01

1 工程概况

某电厂厂区内预留的场地投资建设2×330mw燃煤脱硫脱硝发电机组。电厂原有2×100MW燃煤机组,本次拟建2×330MW燃煤机组。主厂房区设在厂区北部与已建热电厂主厂房并列,主厂房固定端朝南、向北扩建,往东出线。输煤、供水、化学水、除灰、燃油等辅助生产设施、附属建筑等与原电厂部分共享,设在厂区南部、西部,本期只进行部分设备增容改造,不再扩建。

本工程机组控制系统由单元机组控制系统和辅助车间控制子系统组成。机组控制网络结构为:单元机组网络＋机组公用网络。

单元机组控制系统由分散控制系统(DCS)和机炉的其他控制子系统构成。

分散控制系统(DCS)是单元机组控制系统的核心,其包含5个功能:机组数据采集(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)、锅炉安全监控系统(FSSS)、发电机-变压器组及厂用电控制(ECS)功能。锅炉定期排污程控系统、锅炉吹灰程控系统和汽机旁路系统作为DCS的子功能,由DCS对其进行监控。

汽轮机安全监测系统(TSI),包含小汽轮机的MTSI,TSI检测汽轮发电机轴系,并提供相关信号。MTSI检测小汽机的轴系并提供相关信号。监测系统向DCS提供报警信号、监视信号,向汽轮机ETS和小汽轮机METS提供保护信号。信号采用硬接线连接。

汽轮机危急遮断系统(ETS、METS),接收TSI送来的超速保护信号、振动保护信号、轴向位移保护信号等,接收现场来的真空保护信号、安全油压低保护信号、油压低保护信号、相关监视信号等,接收锅炉、发电机要求停机的信号等。提供ETS内所有保护信号的SOE信号。信号采用硬接线连接。

DEH的功能站(DPU)作为独立的站接至DCS系统的数据高速公路上,实现与机组DCS的无缝连接。每台机组提供1个工程师站和操作员站,并保持和DCS的配置型式一致。DEH与机组DCS接口的重要控制信号除采用通讯方式外,同时还通过直接硬接线实现。凝汽器胶球清洗系统,直接纳入机组DCS系统。

2 DCS系统安装

DCS系统安装包括机柜、设备、电缆、接地等安装。

2.1 施工方案和要求

(1)DCS机柜安装。

①安装DCS机柜、设备要在土建工作结束后进行。土建工作包括完成内部装饰,照明、空调系统投用、清洁等;机柜设备吊运到安装现场,安装前开箱。②如果计算机室有活动地板,先将机柜就位,再装活动地板,并讲机柜进行密封,等活动地板做好再开启密封,进行卡件安装等其它工作。③装运输机柜安的时候,为了保护地面和设备,在地面上铺设10mm厚橡皮垫,用手动液压推车运输表盘水平以防止运输中倾倒。④机柜及外设安装必须使机柜与安装底座可靠绝缘,如果DCS机柜与其它盘柜并排安装时,要对它们进行绝缘处理,绝缘电阻必须满足厂家的技术要求。

(2)接地系统安装。

①必须使总接地铜排与安装支架绝缘,还要尽量与各机柜及外设距离应的安装位置大致相等来减小接地电阻差值。②各机柜及外设至总接地铜排的接地线采用25mm2单根多股电缆,用镀锡铜鼻子接头压接,用导电膏涂压接面。③总接地铜排通过100mm2的单根多股电缆引接至接地网。④检查和测量接地系统的安装质量及时改正不符合项目。⑤必须测试接地系统的电阻,测量各机柜及外设的接地电阻,以保证接地电阻能满足控制系统制造商的要求。

(3)DCS电缆敷设、接线。

①在电缆桥架安装完成,机柜、操作台已就位后,敷设DCS系统的专用预制电缆。严格按照设计和设备厂家的技术要求进行电缆敷设。敷设过程中,采用人工传递方法,注意力度,轻拿轻放,电缆的弯曲弧度要适当,特别是光缆严禁弯折。用胶带密封电缆两端端头,预防插头受潮和损坏。②严格按设计要求分层敷设动力电缆、控制电缆、信号电缆,为了减小干扰保持≥200mm间距。③机柜在接线直至通电调试前,为了避免错误电平信号输入而导致卡件损坏,机柜内的输入/输出卡件与卡座均应保持脱离。调试的时后要确认线路连接完整正确,电气绝缘符合要求,接地正确且接地电阻符合制造厂要求,电源符合要求无误后,再逐一插入被调试的卡件。④严格执行制造厂及设计要求进行电缆接线,注意不能错接、漏接,要确保接点接触良好、牢靠。调试送电前要查线校对,电缆及芯线均不出现中间接头。⑤为了防止闭合回路形成干扰,将线缆屏蔽层一端接地。必须是铜丝网或镀铝屏蔽层接地,接入公共接地极,不能将铠装电缆的金属铠作为屏蔽保护。就地端电缆头制作时不得把屏蔽层在外,电缆屏蔽接地引出线必须使用锡焊的方式,以保证接触良好。⑥电缆敷设后,机柜电缆孔洞及时封堵,以防受潮及灰尘、小动物侵入。

3 DEH、TSI、ETS等系统设备安装

3.1 施工方案与要求

(1)为了方便现场的信号调试、校准工作,汽轮机DEH系统的就地箱,应在方便就地箱至高压主汽门、调节门等设备间的电缆敷设安装的位置安装。对该系统的行程开关逐一进行检查、调整试验,使其固定位置正确,固定牢靠,动作灵敏正确,接点接触良好。遮断、超速等电磁阀电缆/连接引线采取加耐油、耐热套管等防护措施。必须按照设计、规范、设备厂家的要求进行安装DEH系统的接地系统。

(2)TSI系统的就地箱的安装位置,必须保证TSI的检测探头专用预制电缆能够敷设安装到位,并方便现场的信号检测调试工作;TSI系统的探头到货后即进行检查、并按规定送至具有国家法定资质的检测机构进行校验,合格的必须出据相应的校验报告存档;在汽机油循环前,TSI的各探头先试安装,油循环后才正式安装调试,安装调整时,需先与汽机专工、监理工程师等确认汽轮机的安装状态,被测物面如转子、测速齿轮等已经定位时,方进行安装调整,安装调整中,始终保持探头和被测物面干净,并注意防止探头受到损伤,拧紧要适度,最后要锁紧,各探头的专用预制电缆应用耐油且强度足够的材料进行固定。

(3)ETS系统设备安装时,应注意检查电磁阀的型号规格应符合设计要求,连接电缆/引线,应使用耐油耐高温的套管加以保护,防止芯线受到损伤或,保证绝缘符合规范、设计、设备厂家的要求,保证接地系统符合规范、设计、设备厂家的要求。

4 现场运行情况

工程竣工后,机组一次启动成功,实现了电网调度AGC和机组协调控制(UCC)等所有设计功能,达到了预期目标。为了检验系统的故障处理能力、抗干扰能力和控制品质,机组平稳运行后进行了各种辅机RB试验、投/切给粉机等内扰试验、升/降负荷等外扰试验。长期运行效果和各项试验表明,改造后的逻辑设计合理,控制策略和方法适合机组特点,各项指标优于部颁标准。

5 结语

电厂热控自动化安装完成后,至今一直运行平稳,实现了真正意义上的机、炉、电集中控制,大大提高了机组自动化水平,为发电机组的安全、稳定、经济运行提供了可靠的技术保证,取得了较好的经济效益和社会效益。