03 600mw机组旁路系统rn 纳入dcs系统控制经验交流

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1、全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集DCS与SIS600MW机组旁路系统纳入DCS系统控制经验交流何　辉（华电国际邹县发电厂）摘要：邹县发电厂600MW机组旁路系统设计为启动旁路，对机组的正常启动有着非常重要的作用。本文详细介绍了旁路系统由PLC控制改造为DCS系统（WDPF-II型）控制的技术方案和实施效果，并对改造中出现的问题进行分析。关键词：旁路改造　PLC　DCS1　背景邹县发电厂＃5机组和＃6机组均为600MW燃煤汽轮发电机组，其汽轮机设计为亚临界、中间再热、单轴三缸四排汽、冲动凝汽式。机组设置了

2、与汽轮机并联的蒸汽减压减温装置，即旁路系统。旁路系统的主要功能为：实现中压缸启动功能，在机组启动期间，加快锅炉和主蒸汽、再热汽的升温、升压速度，使蒸汽参数尽快地达到汽轮机冲转的要求，缩短机组启动的时间，同时在机组启动期间回收工质、降低噪音。1.1　邹县发电厂600MW机组旁路系统的特点　图（一）512全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集DCS与SIS邹县发电厂＃5、＃6机组旁路系统为高低压串联二级系统，其工艺流程如下图（一）所示。在各种中压缸启动工况和蒸汽参数下，高压旁路的容量为15％MCR，低压旁路的容量

3、为15％MCR加上高压旁路的减温水量。该系统设计时只考虑了机组的启动需要，不具备机组甩负荷的保护功能。1.2　旁路系统的容量旁路系统的设计容量如下表（一）所示（冷态）。表（一）名称入口压力（MPa）入口温度（℃）出口压力（MPa）出口温度（℃）流量（t/h）高旁6.073501.25260300低旁1.145000.541553001.3　旁路控制系统的被控对象该旁路控制系统原采用PLC系统，进入该控制系统的所有被控对象如下表（二）：表（二）系统被控对象属性备注高压旁路高旁隔离电动门电动截门高旁减压阀液动调门伺服阀控制高

4、旁喷水调节阀液动调门伺服阀控制高旁喷水闭锁阀液动截门低压旁路低旁1隔离电动门电动截门低旁2隔离电动门电动截门低旁1减压阀液动调门伺服阀控制低旁2减压阀液动调门伺服阀控制低旁1喷水调节阀液动调门伺服阀控制低旁2喷水调节阀液动调门伺服阀控制油泵站＃1油泵电机＃2油泵电机1.4　改造前旁路控制系统现状原旁路控制系统采用的是美国REXROTH公司的PLC控制系统，其控制系统结构如下图（二）所示。该系统包括1台操作员站，1台后备手操站，1对冗余控制的CPU，1个IO系统控制柜及就地液压伺放控制系统。512全国火电大机组（600MW

5、级）竞赛第9届年会论文集DCS与SIS操作员站（T1000）后备手操站PLC柜（T102A/B）就地控制柜（伺放卡）旁路系统设备：6个液动调门，1个液动截门，3个电动截门等图（二）旁路控制系统在机组启动过程中需要与机组主DCS系统以及其他各控制子系统（如DEH、PRP、FSSS等）协调配合，以便实现机组从预暖、冲转到阀切换、并网的全过程控制。旁路控制系统与其他控制系统的接口信号全部通过硬接线实现。旁路控制系统在整个机组控制中的地位以及与其他控制系统的关系如下图（三）所示。机组分散控制主系统（DCS）：WDPF-II旁路控

6、制系统：REXROTH-PLC炉膛安全与监视系统（FSSS）汽轮机自启动与控制系统（DEH）汽轮机保护系统（PRP）图（三）512全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集DCS与SIS原旁路控制系统设计有三种运行方式，即手动方式、自动方式、遥控方式（每种运行方式的区别见下文详述）。＃5、＃6机组自投产发电以来，旁路控制系统一直不能投入遥控运行方式，其中有软件方面的原因，也有硬件方面的原因，有先天设计不足的原因，也有后天维护不力造成的原因。其存在的主要缺陷如下：l操作员站为触摸屏设计，不容易准确定位操作对象，对运

7、行人员的操作反应迟缓，不能满足开机过程中的紧急操作要求。l人机接口站只有一台操作员站，不便于全面监视旁路及其相关系统热力参数，并且不能查看过程数据的历史趋势。l调门伺放板安装在就地，环境恶劣，伺放板的调节特性经常“漂移”，导致阀门不能正确动作。l调门位置反馈装置（LVDT）设计为内置式，直接与液压缸内抗燃油接触，一旦故障不能在线更换与调试。l自机组投产以来，操作员站、伺放板、位变等系统硬件频繁出现故障，该系统为进口设备，目前已被淘汰，备品采购比较困难。l开机过程中多次因旁路控制系统故障导致旁路不能启动，机组不能冲转，严重

8、影响了机组的调度计划，已成为困扰电厂的“老大难”问题。下表（三）为2002年以来旁路系统异常情况统计，从此表可以看出，旁路控制系统故障频繁，已对电厂安全生产构成严重威胁，必须对其进行技术改造。表（三）序号时间现象原因12002.1.10＃5机组开机过程中高旁调节阀打不开，延误开机3个小时伺放板故障22002.2.25