目前大型火力发电厂的辅助生产车间一般均是由水系统,煤系统,灰渣系统组成,每一个子系统都设置有独立的监控点,每个控制点相对分散,集控室的辅网仅远程监视没有真正做到集中监控。随着行业间竞争的加剧,各行各业都在通过整合业务来提高效率,创造利润,电厂的辅网系统也需要从单个系统操作向辅控网络集中操作的整合。将整个电厂的辅助车间的监控纳入到统一系统中来,在电厂的集控室对整个辅助系统远方监控、调度、干预,就地仅留下临时操作和检修使用的操作员站的这种做法在这几年已经发展成熟。而将辅控网和主控网络进行进一步整合,将海量的辅控和主控的控制系统进行整合与发布,实现全厂电子化,和全能值班操作员是未来趋势。

​灰系统描述

灰网系统包括除灰和除渣两大系统,除灰系统包含收灰、运灰、储灰三个主要运行过程。除渣包括捞渣和储渣两大过程。

单电场输灰工艺流程

设有两套气化风机,用热风把尘灰“拟流化”,灰斗设有料位监控,当料位达到预设高度后,灰斗门打开,经运灰系统气化后进行输送,整个输送系统实时监灰尘输送输环节各节点的压力,保证尘灰运输通道的通畅。正压浓相输灰系统采用仓泵间歇式输灰方式,一般每个电场内的仓泵成为一组,每输送一组泵的飞灰为一个工作循环,每个工作循环由进料阶段,流化阶段,输送阶段,吹扫阶段四个阶段构成(参见图2)。

除了正常输灰外,系统还设计了自动防堵装置及连续输送装置,在输灰时如果管道内压力达到程序设定的管道压力上限后,自动防堵装置或连续输送装置将开启;在管道内压力达到程序设定的管道压力下限后,自动防堵装置或连续输送装置将关闭。

储灰

接收运灰单元的尘灰输送,储存尘灰。储灰单元同样设有料位监视,可据料位高度按需求泄料,泄料池有配套的水除尘单元。两套储灰库公用三套气化风机,用以解除尘灰储存过程中产生的板结。每套灰库设有一套电加热器,用以加热气化风的温度。

流化风机

为了保证输灰过程中,灰不在管道中板结。一般向仓泵中鼓如热的流化风。流化风一般通过鼓风机将空气通过加热器鼓进流化管路中。

空压机系统

空压机系统一般都为4个或者更多的罗茨风机组成。每个罗茨风机后跟一个干燥器和联络门连到压缩空气母管上。再从压缩空气母管接到压缩空气罐,通过压缩空气罐向整个输灰管路供气。压缩空气罐一般保持0.6~0.8MPa的压力。

除渣系统

除渣系统主要是通过捞渣机将炉底渣捞出,然后输送到渣仓里。由于在除渣过程中要喷水,所以大部分除渣系统还包括渣水处理子系统。捞渣系统功能简单,是从捞渣机到渣仓中间所有设备完成一个简单的输渣程序,和输煤一样,逆流程启动,顺流程停止。

控制功能

在灰网系统中复杂的逻辑是输灰系统,输灰系统有系统自动,强制步操,单体手动三种控制功能。这三种控制功能相互排斥,即系统在自动运行环境下禁止强制步操或单体手动操作。其他系统如空压机,流化风机和除渣都是小规模连锁和互备控制功能。

输灰的系统自动

要启动自动循环时,先检查每个电场的落灰时间,和整个流程的循环时间是否设置正确,流程时间即走一台机组所有电场运行一个整体输灰流程周期所需要的时间。并且要确定否具备自动启动条件。条件有:大流程处于停止位;所有需要使用的设备都在程控位,并且状态正常;压缩空气压力正常(>0.6MPa),管道压力正常(< 0.03MPa);目标灰仓没有高料位。如果自动条件都具备,系统收到自动启动命令后开始自动流程。系统将不需要人为干预的持续运行下去。直到操作员发出停止命令或系统报警。当系统堵管时,需要操作员手动吹扫。堵管的电场则要切到强制步操状态。

输灰的强制步操

指操作员强制使某个电场处于某个步序状态(一般只设吹堵步操,有的电厂要求设所有步骤的步操功能)。具体步序参见资料:印尼除灰步序.xls。但操作员需要注意,同一个输灰管线上,同时只能有一个电场出灰。步操没有时间限制,为操作员进行故障系统回复的重要手段。

单体手动

指操作员在界面上点动设备进行单体操作。由于输灰过程的压力大,如果操作失误会损坏设备,甚至跳机(灰斗高高料位报警)。所以一般情况下禁止在正常运行时进行单体手动。如果需要对单个设备进行测试,应该先进行好防护措施,(开启旁路,关闭压缩空气进气阀)然后迅速对故障设备完成测试,然后迅速切到强制步操状态。

电气控制系统 ECS(Electrical Control System)

功能概述

电气控制系统 ECS(Electrical Control System)的配置及范围,分为单元电气控制系统和公用电气控制系统。机组的发变组与厂用电系统以及厂用电公用部分的监控主要由DCS系统来实现,重要的开关量控制信号和报警信号将通过硬接线接入DCS系统。发变组与厂用电系统监视用的DAS信号和必要的状态信号通过ECMS以通讯方式接入DCS,最终满足在机组DCS人机界面上全部监控发变组与厂用电系统的功能。

控制范围

电气系统进入DCS系统的控制范围,包括机组电气和公共电气系统两部分。

公共电气系统为多台发电机组共用,检修任一台机组的DCS系统,不能影响另一台机组的正常运行。

两台机组的DCS系统均具有对公共电气系统的实时监视、控制功能。但是DCS系统必须互锁,保证只有一套DCS系统具有操作控制权。操作控制权能够在两套DCS系统间平滑切换。

单元机组电气部分包括

·发变组500KV断路器、隔离开关;

·发电机灭磁开关;

·励磁系统AVR控制;

·自动准同期ASS;

·高厂变工作、备用分支断路器;

·6KV母线工作电源分支开关;

·6KV母线备用电源分支开关;

·6KV厂用电快切装置;

·低压工作变压器6KV、380V及380V分段开关;

·低压照明变压器6KV、380V开关及照明、检修变压器380V分段开关;

·保安段工作、备用分支开关。

6358286560238656997964836.jpg​

公用电气部分包括

·发变组500KV断路器、隔离开关;

·启动/备用变压器(SST)220KV断路器、隔离开关、有载调压开关;

·公用变压器(#1、#2)6KV、380V及380V分段开关;

·厂区变压器(#1、#2)6KV、380V及380V分段开关;

·化学变压器(#1、#2)6KV、380V及380V分段开关;

·厂区公用变压器(#1、#2)6KV开关、6KV输煤馈线开关。

顺序控制功能

1) 发电机—变压器功能组,它包括下列顺序控制子组

·发—变组高压侧断路器及刀闸子组项:包括发—变组高压侧断路器及高压侧I母及II母隔离开关等;

·同期子组项:包括发电机同期系统,同期控制由电气专用装置(ASS)完成,DCS系统具有操作窗口;

·励磁子组项:发电机励磁由AVR系统完成,DCS系统具有监视、操作窗口。

2) 厂用电源功能组,它包括下列顺序控制子组项

·高压厂用电源子组:包括高压厂用工作及备用分支等;

·低压厂用电源子组:包括6KV厂用变压器的6KV侧断路器、380V侧断路器、380V侧分段断路器等;

·保安电源子组项:包括保安段的工作及备用进线断路器、仪/控变压器进线断路器及分段断路器等;

·快切子组项:包括厂用电的快切装置功能。

3) 厂用公用及备用电源功能组,它包括下列顺序控制子组项

·高压启动/备用电源子组:包括启/备变高压侧断路器、隔离开关及6KV侧断路器、启/备变调压开关等。

·低压厂用公用段子组:包括6KV所联接的变压器6KV侧断路器、380V侧断路器及380V侧分断路器等。

煤系统的工艺描述、控制功能和特点

系统说明

煤系统主要有输煤工艺和配煤工艺;输煤及通过卸车设备、煤场堆取设备、给煤设备、皮带输送设备、除铁设备、除大块设备、破碎设备将煤从煤源(火车、汽车、煤场)运到煤仓间。配煤及通过犁煤设备将煤仓间皮带上的煤均匀分配到每个原煤仓中。由于输煤系统现场设备分散,输煤线路长等特点,整个系统一般分为多个设备相对集中的分站进行控制:在程控室设立主站;在碎煤机室或转运站及原煤仓间设立远程站

软件功能说明

输煤具有程控自动、联锁手动、解锁手动三种功能。另外还有实验方式和就地控制方式。

自动输煤

自动输煤是通过上位机选流程,然后预启。待挡板和除铁器到位后,发出允许启动,这时按下程启按钮,设备自动依次启动,进入正常工作状态。工作完毕后,按程停按钮,系统自动停机。

程控自动遵循如下原则:

1)所有设备正常运行时,必须逆煤流顺序启动。

2)所有设备正常停止时,必须顺煤流顺序延时停机。

3)所有除铁器均参与胶带机联锁启停,但除铁器有事故时不联跳逆煤流方向的皮带,除铁器自跳。

4)事故停机时,相关事故设备都逆煤流顺序立即停机。

5)碎煤机参与正常启停联锁,但不参与其他设备的联跳联锁。只是其本身事故或事故停机时才停机,并联跳上一级设备。急停时,碎煤机停机。

程控自动实现如下特殊功能:

1)双流程运行

2)双流程并路运行

3)动态流程更换

4)更换煤源,更换上煤点

上煤程控为逆煤流启动方式,在流程启动前,通过不同的警铃声或语音提示进行启动预告,以便现场人员安全离开。停流程是按顺煤流方向从煤源开始的,每一台设备的延时停机时间,都能使其上余煤完全走空。这样,保证了下次在启动流程时,设备处于空载状态。一个流程还在运行中,若其中某一设备出现故障,主机立即向此设备发停车信号,并联跳故障点以上(逆煤流方向)所有设备。当除铁器出现事故时并不联跳除铁器以上的设备,只是在上位机的监控画面上出现故障点急闪光,告诉操作员故障发生的地点。由于紧急情况需立即停所有设备时,操作台及上位机均有急停按钮,此按钮一旦动作,主机能立即接到命令,使设备立即停下来,急停按钮适用于程控、联锁手动、解锁手动。

联锁手动

联锁手动是通过上位机控制的,联锁手动要求设备按逆煤流方向手动启动,顺煤流方向手动停机。对于不满足联锁关系的启、停信号,系统主机不预理睬。对于运行中的流程,若某一台设备出现故障,处理方式同程控。

在联锁手动方式下,可以选用三种联锁方式之一:电流联锁;速度联锁;时间联锁;可以实现程控自动下的所有功能。

解锁手动

联锁手动和程控时,系统的各个设备时相互联锁的。解锁手动时,全系统将解除联锁关系,解锁手动可以任意启、停某一台设备,是一种非正常的运行状态,不允许带载运行,只适用于单台设备的调试校正,试验。

事故停机

事故停机是一种适合于程控自动和联锁手动的停机方式。用法如下:

在程控自动或联锁手动方式下,运行一条上煤流程,当某一设备发生了系统无法检测的故障,程控值班员必须对其实施停机操作时,则只需停掉故障设备,其余相关的逆煤流

设备联跳

在程控自动或联锁手动方式下,运行一条以上煤流程,程控值班员想停掉流程中某一设备,并不再使用该设备以下的逆煤流运行设备,此时可用事故停机。

程序配煤

程序配煤是根据现场煤位信号进行配煤,即低煤位优先配,顺序时间配及煤源停止后的皮带余煤配。

考虑到该系统的实用性与可靠性,顺序时间配至高煤位及煤源停止后的皮带余煤配。考虑到该系统的实用性与可靠性,顺序时间配(至高煤位止)煤采用倒仓配煤均仓对等方式,即顺序配煤的时间可由上位机人为设定,如果在启动上煤流程时不予设定,则系统默认上一次的顺配设定值。系统在顺序配煤时,按照设定的时间均仓配煤,由尾仓向首仓方向配煤,当遇到免配仓时,系统可自动跳过该仓,进行下一仓配煤。如果在顺序配完一遍后,仍无法把各仓配至高煤位,则按原配煤时间循环再配,直至各受配仓都出现高煤位时,才能程序自动停机。如果在配仓过程中,某仓出现低煤位报警,则立即停止顺序配仓,而转至低煤位仓进行配煤,直至该仓低煤位信号消失一段时间后,系统则再次转入顺序配仓方式工作。

此时,无论原来在哪仓配煤,都不在返回原处配煤,而是在此开始顺序配煤,然后转到下一仓顺序配煤。这种方式的配煤,有助于使用仓的煤位保持较恒定的水平。在顺配过程中,若起落犁信号发出10秒后,主机仍未收到犁煤器到位的应答信号,则发出犁煤器卡死信号,同时落前犁,前一仓自动作为尾仓。

当顺序配仓结束时,配煤系统自动发出“程配完毕”信号,“程配完毕”信号发出后,整个流程既要顺煤流方向依次停止各个设备,系统自动转入皮带余煤配工作方式。此时,将从首仓开始进行配煤,延时一段时间后,则对第二仓进行配煤,如此顺序循环配下去,直至皮带上的煤走空,余煤配完,流程停下来为止。当只使用个别仓进行上煤时,则应监控配煤画面,给该仓留出足够的余煤配时间,以防余煤过多溢出仓外。

注:在程控配煤时,免配仓上的犁都应该抬到位,如果该仓的犁煤器已卸掉,也应能准确给出抬到位信号,否则系统将不能正常配煤。

手动配煤

手动配煤即人为手动抬、落犁煤器进行配煤。此时各仓加配的时间完全由操作台掌握,有利于煤仓煤位的校正及犁煤器故障情况下的投入运行。手动配煤分上位手动配煤和就地手动配煤两种情况。

注:在每次配煤时,都应进行配煤清零操作,以初始化配煤程序。