1、電廠輔控系統建設規劃研究摘要：隨著自動化技術的發展，針對運營、擴建機組及兩者在輔控系統設置與設計之間存在的問題，結合擴建工程實例進行 介紹，提出規劃方案。關鍵詞：輔控系統；集中監控；規劃1全廠輔助系統采取集中監控的重要性隨著電力體制改革的深入，各發電廠商之間競爭的核心就是降低發電成本，提高勞動生產率。大型火電廠的 輔助系統與電廠住產過程密切相關，它們的運行是保證機組穩發滿發的重要條件，因此，如何可靠、有效地對輔 助系統進行監控十分重要。利用先進的計算機技術、網絡技術，將相互獨立的各個輔助系統實現集屮監控或相對 集中監控，實現輔助控制系統無人值班化或少人值班，不僅可以提高輔助系統的控制水平，減少

2、設備故障率，而 且對以大量減少運行、維護人員，大幅度提高勞動生產率。輔助系統的高度集中化控制已愈來愈成熟，fi前較為普遍采川的設置方案如下：1.1煤、灰、水三個獨立集中點：典型項冃如2000年示范項冃益陽電廠煤控制點：輸煤、燃油、煤水處理灰控制點：除灰、除渣、除塵等水控制點：補給水處理、凝結水處理等1.2煤、灰、水三個獨立集屮點，同時預留集屮監控的可能13煤、灰、水三個輔助點加主控室集中點1.4煤獨立集中點，灰、水在主控室集中2 一期工程輔助系統控制的現狀、存在的主要問題及改進要求某電廠規劃容s4x600mw, 一期工程安裝2x600mw燃煤機組，已投入商業運營，二期工程(2x600mw)籌

3、建前期工作棊木結束。2. 1 一期工程輔助系統控制的現狀一期輔助控制系統由不同的設備廠商提供，采用的設備和控制技術差別很大，有的采用佼高檔次的門j編程序 控制器(plc),并収消了盤臺后備控制，實現了全crt+ plc控制；有的則使用常規盤裝儀表控制，無法實現輔 助車間的集中控制，致使輔助系統的控制室多達|幾個，需要的運行值班人員較多。2. 2 期工程輔助系統控制存在的主要問題2.2. 1部分控制設備采用常規操作和就地顯示儀表，故障率高、維護量大；2.2.2 11于常規儀表控制性能差，無法投入自動，使設備監控靠運行人員在現場監視和手動操作，增加了人員配 置；2. 2. 3輔助系統的控制沒有事故

4、追憶，使一些設備杲常無法分析真正原因并制定相應的解決及預防措丿施，降低了 設備運行的安全、口 j靠性；2. 2. 4燃汕泵房、綜合水泵、排水泵房、雨水泵房、制氫站等系統比較分散，距離機組集控室較遠，給系統的運 行、維護管理帶來許多困難。2. 3 一期工程輔助系統控制改進要求：輔助系統實現全廠集中監控，可捉高全廠輔助系統的控制水平、控制方式及提高系統運行的安全性和經濟性, 實現各輔助車間無人值守，提高勞動生產率和全廠自動化水平，另外可為實現全廠監控（sis）和管理信息系統 （mts）打下良好基礎。為滿足上述要求,需對一期工程采川常規儀表控制的系統和較低檔次的可編程序控制器 （plc）進行升級改造

5、。3二期工程初設階段輔控系統的規劃隨著大型火電機組運行和管理水平的不斷提升，人們越來越重視提高輔助系統的口動化水平。網絡技術的發 展和口動化水平的提高，也促進了電廠輔控網的發展和建設。對于新建電廠，新版火力發電廠技術規程中明確提 出：“火電廠相鄰的輔助車間或性質相近的輔助工藝系統宜合并控制系統及控制點，輔助車間控制點不宜超過三 個（化水、輸煤、除灰），其余車間均按無人值班設計。”因此，某廠輔助系統監控規劃首先按化水、輸煤、除灰 三個車間實現集中控制，并在此基礎上采用網絡技術進一步實現集中控制。根據初步設計，該廠二期工程輔助系統的監控方式如下：電廠輔助系統主要由三個獨立的自動化了系統組成，分別為

6、水處理子系統（簡稱水網）、煤處理子系統（簡 稱煤網）、灰處理了系統（簡稱灰網）。水網所控制的系統主要有：鍋爐補給水系統、凝結水處理系統、循環水處 理系統、凈水處理系統、綜合水系統、熱力加藥系統、水汽取樣、超濾反滲透控制系統、制氫系統、屮水處理； 煤網所控制的系統主要有：煤輸送系統、含煤廢水處理系統、卸煤站、入廠煤取樣分析和稱重系統；灰網所控制 的系統主要有：電除塵、柱塞泵房、除渣系統、氣力除灰系統等。考慮到該廠二期工程屬于擴建項日，很多系統與一期共用，二期的輔控網規劃必須與一期工程相結合。按照 性質相近的輔助工藝系統宜合并控制系統，并設置單一控制點的原則，將二期水網上位機通過遠程通訊安裝在一

7、期補給水程控控制室；煤網上位機通過遠程通訊安裝在一期輸煤程控控制室；灰網上位機通過遠程通訊安裝在二 期脫硫控制室。在此基礎上通過利用現代化網絡技術，將二期丄程各輔助系統實現機組集控室進行監控。最后在 二期輔控網核心交換機以及水、煤、灰交換機處預留與一期控制系統的網絡接口（雙重設計），為實現全廠輔助 控制系統集中控制奠定棊礎。空調白控、閉路電視、火災報警等其它輔助系統不進全廠輔控網，但在機組集控室實現集中監控，且在機組 集控室預留脫硫dcs操作員站的接口位置。4全廠輔控系統的規劃全廠輔助控制系統建設規劃的h標是通過網絡技術實現在一期機組集控室、二期機組集控室以及各集中控制 點處對全廠輔助系統的集

8、屮監控。在二期工程建設時，按照四臺機組統一規劃的原則，搭建4x600mw規模的輔 控網絡平臺，并為一期控制系統升級改造預留網絡接口，為實現全廠集中監控打下良好的硬軟件基礎。具體規劃 方案如f:4. 1根據輔控規劃和人員設置需求，將水網分成兩個監控點。主廠房西側的水系統設單獨監控點，控制室設在一 期弱酸處理控制室，即二期主廠房西側的水系統上位機通過遠程通訊安裝在一期弱酸程控控制室；主廠房內及東 側的水系統監控點設在二期脫硫控制室，即兩期工程的鍋爐補給水處理、凝結水處理控制系統的上位機通過遠程 通訊安裝在二期脫硫控制室。4. 2鑒于鍋爐補給水處理系統為一、二期公用系統，公用設備較多，為使控制系統更

9、簡捷、操作更方便，在二期 工程建設時，對一期補給水控制系統plc進行升級改造，與二期工程合成一套控制系統，最終實現全廠補給水系 統的統一控制。4. 3根據輔控規劃和人員設置要求，將兩期t程的鍋爐補給水處理、凝結水處理控制系統的上位機通過遠程通訊 安裝在二期脫硫控制室。4. 4二期脫硫集控室預留一期脫硫及其他控制系統（全廠灰、渣、塵及鍋爐補給水處理、凝結水處理控制系統） 操作員站安裝位置。4. 5考慮到一期制氫系統控制室而積較小，通過網絡升級改造將一期制氫控制系統的上位機設在二期制氫系統控 制室，最終利用網絡技術實現在同一操作員站上對兩期制氫設備的遠程監控。4. 6二期煤網上位機通過遠程通訊安裝

10、在一期輸煤程控控制室。4. 7二期灰網上位機通過遠程通訊安裝在二期脫硫控制室。4. 8空調自控、閉路電視、火災報警等其它輔助系統在機組集控室實現集中監控。在此基礎上利用現代化網絡技術，將二期工程各輔助系統實現機組集控室進行監控，故后在二期輔控網核心 交換機以及水、煤、水灰交換機處預留與一期控制系統的網絡接口（雙重設計），最終實現全廠輔助控制系統集 屮監控。詳細規劃見全廠輔控網絡的規劃圖和一二期輔助系統控制方式對比表。5輔助系統設計過程中需注意的問題由于輔助車間涉及到的廠家多，水平和經驗良莠不齊，各個廠家都有白己的軟件編制習慣，要實現全廠聯網 和在控制室的集中監控，就冇必要進行統一的要求，因此在

11、輔助系統各個車間必須全盤考慮并r制定統一的輔助 車間網路網絡規劃，各個輔助車間廠家均應遵循統一的規劃要求，為各個系統的聯網、畫而統一和數據的匯總創 造條件。5.1控制級plc硬件選型要求盡量統一；5. 2網絡交換機要求選用同一品牌不同系列的工業以太網交換機；5. 3上位機監控軟件要求統一；5. 4通訊協議均采用標準的tcp/ip協議；5.51p地址應有統一的規劃，各輔助午間操作站、服務器及網絡設備的ii）地址應按輔助車間網絡規劃ip地址進 行統一劃分；5. 6數據庫中的測點名稱、編號和基本塊的標記名的命名嚴格遵守系統編碼標準，中間塊的標記名的命名根據各 自系統進行統一的劃分；5. 7畫面文件、

12、時間表中事件文件、標簽組文件的命名,以及歷史記錄分配文件的命名規則也應遵循相同的規則;5. 8監控畫面的分辨率大小和字體模式及畫而的顏色應做統一規定。下面通過一表兩圖（一、二期輔助系統控制方式對比表，四臺機組輔控網絡規劃圖以及輔控網絡系統圖）對 全廠輔控系統的現狀及規劃進行說明。參考文獻1 國電聊城發電廠二期工程 初步設計.山東電力工程咨詢院.2005年12月2 大型火電廠自動化設計新技術與新方案的應用發展.中國電力工程顧問集團公司.許繼剛.2006年4月一二期輔助系統控制方式對比表分類工藝系統一期工藝系統一期控制方式一期控制室位置二期工藝系統一期控制方式二期控制室（上位 機）位置備注水網鍋爐

13、補給水 系統補給水預處理plc+上位機鍋爐補給水控制室補給水預處理plc+lcd （二 期補給水室預 留調試終端）二期脫硫控制室在二期水網 可預留與一 期控制系統 的通訊接 口。二期水網可 實現二期機 組集控室集 中控制反滲透plc+上位機超濾反滲透離子除鹽plc+上位機離子除鹽水汽系統凝結水精處理plc+上位機凝結水精處理控制 室（可在鍋爐補給水完成控制）凝結水精處理plc+lcd （二期凝結水控制 室預留調試終 端）二期脫硫控制室水汽取樣數據采集+crt與 凝結水處理獨立水汽取樣plc+lcd加藥系統plc+上位機加藥系統plc+lcd循環水系統弱酸處理plc+上位機弱酸處理控制室循環水石

14、灰處理plc+lcd上位機設在一期弱 酸處理控制室凈水站常規儀表弱酸處理控制室凈水站plc+lcd （納 入循環水石灰 處理）上位機設在一期弱 酸處理控制室綜合水泵房：三臺工業水泵 二臺空預器沖洗 水二臺生活水泵 四臺消防水泵常規儀表綜合水泵房僅增加二臺工業水泵plc+lcd （納 入右灰右水處 理）上位機設在一期弱 酸處理控制室氣浮處理plc氣浮處理（含汕、 煤）含煤廢水處理plc+lcd遠程通訊至一期輸 煤程控水庫出/入口泵站crt+plc+單片機水庫控制宗入庫增加2臺泵及1臺 清污機出庫增加3臺泵初設時考慮采 用與一期相同 的控制方式一期水庫控制室生活污水處理plc生活污水處理與-期公用

15、工業廢水處理常規儀表工業廢水處理與一期公用雨水泵房常'規儀表雨水泵房與一期公用中水處理系 統無無無屮水處理plc+lcd上位機設在一期弱 酸處理控制室制氮系統制氫站常規+ plc+上位 機期制氫站制氫站plc+lcd上位機設在一期弱 酸處理控制室煤網輸煤系統輸煤程控plc+上位機輸煤程控控制室輸煤程控plc+lcd一期輸煤控制室。二期煤網可 預留與一期 控制系統的 通訊接口。二期煤網可 實現二期機 組控制室集 中控制。翻車機翻車機常規+ plc+上位 機翻車機控制室翻車機plc+lcd二期翻車機室，預昭 與二期輸煤程控的 通訊接口斗輪機斗輪機常規+ plc斗輪機斗輪機plc+lcd斗輪

16、機控制室，預留 與二期輸煤程控的 通訊接口。煤取樣裝置入廠煤取樣裝置觸摸屏+plc煤取樣裝置煤取樣裝置plc+lcd入廠煤取樣室，預留 與二翻車機期輸煤 程控的通訊接口。軌道衡軌道衡常規+ plc軌道衡軌道衡plc+lcd 或專 用控制器二期翻車機控制室， 預留與二期輸煤程 控的通訊接口。煤取樣裝置入爐煤取樣裝宜觸摸屏+plc煤取樣裝煤取樣裝宜plc+lcd入爐煤取樣室，預留 與二期輸煤程控的 通訊接口。灰網氣力除灰氣力除灰plc+匕位機一期氣力除灰控制 室氣力除灰（包括制漿 泵）plc+lcd脫硫控制室預留與一期 控制系統的 通訊接口。二期灰網可 實現控制室 集中控制。電除塵電除塵系統單片機

17、+上位機一期電除塵控制室電除塵單片機+lcd脫硫控制室柱塞泵房柱塞泵房常規儀表柱塞泵房柱塞泵房plc+lcd脫硫控制室灰漿泵房灰漿泵房常規儀表灰漿泵房無脫硫控制室除渣系統除渣系統plc+匕位機一期除渣控制室除渣系統plc+lcd脫硫控制室暖通暖通系統暖通系統plc或專用控制器 +上位機一期暖通控制室二期暖通控制系統plc或專用控 制器+lcd二期機組集控室納入二期輔 控網火災 報警火災報警系 統火災報警系統專用控制器+上位 機期集控室:期火災報警系統plc或專用控 制器+lcd二期集控室遠程通訊至 一期集控室燃油 泵房燃油系統燃油系統常規儀表一期燃油泵房打期公用無脫硫脫硫系統脫硫系統dcs 或 plc二期脫硫控制室二期脫硫控制系統dcs二期脫硫集控室t'w 電視閉路電視系 統無無暫按4臺機組考慮終端顯示在二期集 控室留有與mis系統的接口一期脫硫控制室（dcs）!數據庫服! j務器某電廠一.二期四臺機組輔控網絡初步規劃示意圖二期工程集控室（也可遠程至二制室）isis二期輔控網冗余交換機（二期電子設備間）期期空空調調冗余水網交換機（-期補水室）冗余灰網交換機（二期脫硫室）兀余煤網交換機（一期煤控室）s s s=1°*3 1i 1| 8 j | 0 i t t !