現(xiàn)代化的火電廠是一個(gè)龐大而又復(fù)雜的生產(chǎn)電能和熱能的工廠,其中鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)是火電廠中最主要的設(shè)備,亦稱為三大主機(jī)。與三大機(jī)組相輔工作的設(shè)備稱為輔助設(shè)備或稱輔機(jī)。印度KMPCL 6×600MW亞臨界燃煤電站項(xiàng)目是山東電力建設(shè)一公司總包的國(guó)外項(xiàng)目,濟(jì)南大陸機(jī)電股份有限公司承攬了該電站項(xiàng)目全廠輔助車間控制系統(tǒng)(即BOP輔網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng))以及輔機(jī)振動(dòng)和高濃縮系統(tǒng)變頻器。
在多年的工程實(shí)踐中,大陸機(jī)電與各大電力集團(tuán)、EPC總包方、企業(yè)集團(tuán)用戶、電力設(shè)計(jì)院、電力調(diào)試單位相配合,根據(jù)不同類型機(jī)組的工藝特性結(jié)合系統(tǒng)自身特點(diǎn),有針對(duì)性的設(shè)計(jì)投運(yùn)了各種類型機(jī)組協(xié)調(diào)控制(CCS)、模擬量控制(MCS)、汽機(jī)旁路控制(BPCS)、順序控制( SCS) 、鍋爐爐膛安全監(jiān)控( FSSS) 、電氣控制 ( ECS) 、汽輪機(jī)數(shù)字電液控制(DEH)、煙氣脫硫(FGD)、直接空冷凝汽器的控制(ACC)、輔網(wǎng)控制(BOP)等解決方案。先后承擔(dān)了6MW--660MW各種規(guī)模1000多套電站DCS、輔網(wǎng)控制系統(tǒng)、仿真、變頻、熱工儀表成套、除塵設(shè)備的工程服務(wù),其中包括300MW超臨界機(jī)組主機(jī)控制系統(tǒng)DCS、 DEH, 660MW超超臨界機(jī)組輔網(wǎng)、脫硫脫銷DCS、PLC及儀表成套的施工及調(diào)試,同時(shí)為多家工業(yè)企業(yè)自備電廠及城市供熱機(jī)組鍋爐提供DCS、PLC、熱工儀表成套等產(chǎn)品和服務(wù)。
大陸機(jī)電具有完備的1:1仿真實(shí)訓(xùn)基地,專業(yè)工程師團(tuán)隊(duì)為用戶提供全方位系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件組態(tài)、機(jī)柜組裝、檢驗(yàn)、施工、調(diào)試、試車、交付、培訓(xùn)、售后一體化服務(wù),客戶遍及全國(guó)30個(gè)省、市、自治區(qū)以及印度、印度尼西亞、土耳其、阿塞拜疆、危地馬拉、贊比亞、牙買加等近20個(gè)國(guó)家和地區(qū)。
一、項(xiàng)目(K項(xiàng)目)介紹
K項(xiàng)目全廠輔助車間控制系統(tǒng)包括化水、原水、廢水、燃油、除灰渣、凝結(jié)水精處理、高濃縮灰漿處理、啟動(dòng)鍋爐房等10幾個(gè)子系統(tǒng)以及其它廠家提供的輸煤、制氫、制氯等系統(tǒng),最后將這些系統(tǒng)集中到DCS輔網(wǎng)集控室,在DCS輔網(wǎng)集控室實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠各個(gè)輔助車間的監(jiān)控,整個(gè)輔網(wǎng)系統(tǒng)總點(diǎn)數(shù)約在3萬(wàn)點(diǎn)左右(包括輸煤等)。
火電廠輔助車間控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)示意圖
鍋爐化學(xué)水處理系統(tǒng)(包括工藝系統(tǒng)為:澄清設(shè)備系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)、過濾器、超濾、一二級(jí)反滲透、離子交換和酸堿貯存、再生系統(tǒng)以及循環(huán)水排污水升壓泵房)
廢水處理系統(tǒng)(主要工藝系統(tǒng):生活廢水處理系統(tǒng)、含煤廢水處理系統(tǒng)和含油廢水處理系統(tǒng))
凝結(jié)水精處理及化學(xué)取樣加藥系統(tǒng)(該工藝系統(tǒng)為:1. 單元機(jī)組的凝結(jié)水精處理高速混床、3臺(tái)機(jī)組公用的精處理體外再生系統(tǒng)和3臺(tái)機(jī)組公用的精處理輔助系統(tǒng)。2. 單元機(jī)組的化學(xué)取樣裝置和化學(xué)加藥裝置的工藝設(shè)備。
原水預(yù)處理系統(tǒng)(主要工藝系統(tǒng):1. 原水高效固體接觸澄清池及其輔助系統(tǒng)2. 生活水處理過濾器系統(tǒng)。3. 原水升壓泵房和綜合水泵房)
化水反滲透程控界面
化水陰陽(yáng)混床程控界面
化水車間設(shè)備
燃油泵房系統(tǒng)(主要包括:油區(qū)泵房的重油輸送泵、重油儲(chǔ)油罐、輕油輸送泵、輕油供油泵和輕油儲(chǔ)油罐及其系統(tǒng)和管道; 日用油區(qū)泵房的重油供油泵和重油日用油罐及其系統(tǒng)和管道)
燃油系統(tǒng)程控界面
實(shí)現(xiàn)對(duì)重要旋轉(zhuǎn)設(shè)輔機(jī)振動(dòng)部分,包括送風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、凝結(jié)水泵、循環(huán)水泵等重要設(shè)備電機(jī)的振動(dòng)監(jiān)測(cè)
和汽輪機(jī)瞬態(tài)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(TDM)備的運(yùn)行監(jiān)視和保護(hù)。
二、K項(xiàng)目輔網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)施工特點(diǎn)
系統(tǒng)多且分散,施工半徑大
電廠輔機(jī)水系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等根據(jù)其各自功能分布于廠區(qū)的各個(gè)位置,部分系統(tǒng)或遠(yuǎn)程站分布在廠區(qū)以外,如灰?guī)?、燃油系統(tǒng)、煤場(chǎng)和灰場(chǎng)等,通信距離多達(dá)數(shù)千米。因此,輔網(wǎng)系統(tǒng)必須要有可靠的通信冗余,調(diào)試期間要確保有足夠通暢的溝通調(diào)試工具,如對(duì)講機(jī)、手機(jī)或遠(yuǎn)程桌面輔助等。
系統(tǒng)工藝各自獨(dú)立,設(shè)備數(shù)量、類型多,順控多
輔機(jī)控制各系統(tǒng)功能各異,因此工藝各具特色,控制邏輯不存在可復(fù)制性,以除灰渣系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)僅3#爐各類電動(dòng)門、氣動(dòng)門接近300個(gè),另外還有碎渣機(jī)、真空泵、空壓機(jī)、高壓水泵等連鎖條件較多的設(shè)備。除灰渣順控包涵正、負(fù)壓氣力輸灰、爐底渣系統(tǒng)、省煤器、石子煤等子系統(tǒng)。
現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣
輔機(jī)系統(tǒng)相對(duì)主機(jī)來說,調(diào)試初期受關(guān)注度要少一些,因此各車間集控室在調(diào)試期間環(huán)境基本不會(huì)很完善,照明、吊頂、墻面、空調(diào)等基本是邊調(diào)試,邊施工或先調(diào)試,后施工,各種交叉作業(yè)普遍存在。印度天氣進(jìn)入3月份以后,溫度可升到40多攝氏度,無論施工人員還是設(shè)備都要經(jīng)受高溫、粉塵的考驗(yàn)。6月份進(jìn)入雨季以后降水又十分充沛,多數(shù)路面尚未硬化,地面變得十分泥濘,給就地調(diào)試增加不少困難。而在生活區(qū),各種蟲蛇、老鼠時(shí)常出現(xiàn),預(yù)防各種熱帶疾病、傳染病也是施工人員的必修課之一。
施工調(diào)度多變,項(xiàng)目整體執(zhí)行周期長(zhǎng)
像K項(xiàng)目這種多臺(tái)機(jī)組的電廠,輔機(jī)系統(tǒng)從簽訂合同開始到項(xiàng)目結(jié)束,往往需要數(shù)年的時(shí)間。由于PLC系統(tǒng)的特性,輔網(wǎng)程控設(shè)備在出廠前需要大量的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)集成工作,發(fā)貨前還需要通過多次上電進(jìn)行通道和性能測(cè)試。現(xiàn)場(chǎng)安裝結(jié)束后,第一套機(jī)組投運(yùn)前,需完成所有的公用系統(tǒng)調(diào)試,如化水、原水、燃油、輸煤、啟動(dòng)鍋爐房等系統(tǒng),而該機(jī)組相關(guān)的除灰渣、精處理、暖通等單元系統(tǒng)也要完成調(diào)試。因此,第一套機(jī)組投運(yùn)前,工作量比較集中,人力、時(shí)間需求較多。后期每臺(tái)機(jī)組投運(yùn),都需要配合完成相關(guān)系統(tǒng)調(diào)試,該電廠共6臺(tái)機(jī)組,由此可見,整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施周期需要數(shù)年時(shí)間。
三、輔網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
輔網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施,全面提升了現(xiàn)代化火力發(fā)電廠的運(yùn)行管理水平,提高了用戶的經(jīng)濟(jì)效益。
1 輔控網(wǎng)操作站與主機(jī)操作站同處于中央集中監(jiān)控室,值長(zhǎng)和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)可以方便地了解和協(xié)調(diào)處理機(jī)組和全廠輔助車間的運(yùn)行。
2 提升全廠輔助車間主輔值班人員的地位和責(zé)任,輔助系統(tǒng)受到應(yīng)有重視,每個(gè)運(yùn)行值班人員真正的可以對(duì)電廠的整體信息了解和學(xué)習(xí)。
3 在全廠IT系統(tǒng)上,能很好地監(jiān)視、了解全廠輔助車間的運(yùn)行狀況,為全面提升電廠綜合自動(dòng)化打下良好的基礎(chǔ)。
4 統(tǒng)一實(shí)施輔網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)統(tǒng)一,備件統(tǒng)一。施工方基礎(chǔ)代碼可復(fù)制性較好,工作效率較高,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信更方便、暢通。全廠輔網(wǎng)編程、操作界面風(fēng)格一致,用戶運(yùn)行、維護(hù)人員也更容易理解和接受。統(tǒng)一的系統(tǒng)備件也便于應(yīng)對(duì)調(diào)試和運(yùn)行期間出現(xiàn)的各種設(shè)備故障,大大減少了維修時(shí)間和費(fèi)用。