电厂循环水系统集控优化改造

2011年第9期东北电力技术47电厂循环水系统集控优化改造Optimized reforming on Centralized Control for Cycle W ater System in Power Plants刘明'，宋振华2(1.华电铁岭发电有限责任公司， 辽宁铁岭12000; 2.华能呼伦贝尔能源开发有限公司，内蒙古呼伦贝尔 021008)摘要:为了提高循环水处理系统的可靠性，促进对水资源的合理调配，华电铁岭电厂对全厂(4x300 MW)循环水控制系统进行了集中控制改造。改造工程通过采用冗余可编程控制器(PLC)结合计算机网络技术对循环水设备进行集中控制，实现了全厂循环水系统的远程监控与集中管理。改造后，在提高设备可靠性、实现电厂对循环水资源的合理使用、减轻运行人员劳动强度、提高工作效率等方面取得了显著成效。关键词:集中监控;管控- -体化;优化改造[中图分类号] TK223.5 [文献标志码] B [文章编号] 1004-7913 (2011) 09-0047 -02华电铁岭电厂4台300 MW机组为哈尔滨锅炉汽 器和开式循环水系统提供冷却水。每台机组设置厂生产的亚临界汽包炉燃煤火力发电机组,于202台循环水泵、2根来自厂房外的循环水管道先后世纪90年代初正式投人商业运行。华电铁岭电厂经低压凝汽器和高压凝汽器排人厂房外的循环水循环水控制系统原设计采用模拟盘的常规控制方管。在低压凝汽器水侧进口和高压凝汽器水侧出口式，经过10多年的运行，其系统可靠性逐年降低，的循环水管道上设有电动蝶阀,以便隔离凝汽器。备件昂贵，水资源的使用与调配控制粗放,控制机在凝汽器循环冷却水进出口管道上均设有电动蝶柜分散，需要人工抄表，需要人工定时巡视处理，阀。 8个管道伸缩节安装在2台机组凝汽器进出口已经越来越不适应当前对控制系统高性能、高可靠循环水管道上。设置伸缩节的目的是满足凝汽器水性、资源节约、排放控制等要求。因此，对华电铁室的膨胀，补偿由此而引起的位移和可能出现的不岭电厂一期4台机组的循环水控制系统进行-体化均匀沉降，同时吸收或消除管道可能出现的振动。的全面改造是非常必要的。改造后的控制系统采用2循环水 系统集中监控与优化改造美国MEDICON公司提供的QUANTUM控制系统，并运用当前最新PLC控制技术与以太网络技术相2.1控制系统 总体改造方案结合，替代原模拟盘控制设备,实现了对循环水系a.对电厂4台循环水控制系统进行彻底改统集中管理、远程监控、在线实时抄表以及对循环造。每座凉水塔采用两套MODICON QUANTUM系水资源进行合理调配，大大提高了循环水系统的可列双机热备冗余PLC,将取水系统、水预处理、前靠性和工作效率。水池液位及循环泵系统部件清理等控制整合在一起。PLC分别安装在各自就地的控制室，主监视站1循环水系统设备概述设在主控制室，可完成对全部循环水设备的操作、铁岭电厂一期循环水系统为采用冷却塔一再循系统组态、报警显示以及数据备份。系统改造后，环供水系统扩大单元制，循环水系统主要设备包括完全取消原来的手操水位调节器、就地水位控制装循环水泵、循环出口液控蝶阀、平板滤网、平面钢置、硬手操盘、模拟屏和常规显示控制仪表。闸板，循环水管道伸缩节等。循环水系统主要向凝b.利用 MODBUS485协议及TCP/IP协议,......................................................................应采用隔离和可靠的冗余等措施，以确保自身的可[2]DLT1091- 2008.火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统技术靠性。规程[S].作者简介:参考文献:张亮(1982-),男，助理工程师，主要从事热工自动化[1] 肖大雏超超临界机组控制设备及系统[M]. 北京:化学工作。(收稿日期2011-06 -03)工业出版社，2008.48东北电力技术2011年第9期将4台机组循环水控制系统联网监控，信息共享，的在线或离线编程，并通过网络下载到各控制单元水资源得以合理利用，运行实现统- -管理和监控。的CPU中。循环水泵人口阀、出口阀及隔离阀的开关均由电动控制系统改造后，在管控计算机上可以实现按机控制，并可以实现旁路调节阀的快开、快关功工艺流程对各子系统的所有变量进行分组显示，有能。高、低压旁路控制系统的控制、保护和联锁功利于运行人员按功能分别监视循环水各子系统内的能在主机的DCS分散式控制系统中实现- -体化所有参数和状态。所有重要报警信号具备声音报警控制。.功能，当这些报警信号出现时通过音箱发出连续声2.2控制策略实现音提示，当提示音消失后仍通过计算机蜂鸣器继续取消取水系统仪表盘、硬手操等设备后,提醒操作员直至该报警被确认。其功能均纳人到PLC集中控制和管理。被控设备3应用情况及效果包括3台取水泵及相应电动碟阀和止回阀、安装伸缩节、旋转滤网、拦污栅、平面刚闸板。3台取水.华电铁岭电厂循环水控制系统改造工作已全面泵及相应电动碟阀和止回阀及旋转滤网清洗等全部完成，改造至今，控制系统可用率100%，仪表投实现自动程控操作。人率100%，设备自动投入率100%。由于本次改b.取消每台凉水塔原配套的前池水位手动造均采用易于采购的高稳定性的硬件，直接降低了调节控制站，循环水泵、泵出口门、人口门，中间.备品配件的费用，特殊进口备品备件的消耗与储备联络门等设备的控制台，在PLC中重新设计控制较改造前相比大幅度降低，系统在整体可靠性、经程序，以达到全面根据机组运行所需要消耗的工业济性上均得到了极大提高。水量、脱硫水量,调节前池进水量、前池出水量,通过对全厂4台循环水控制系统的全面改造,杜绝前池自然溢流造成的水资源浪费。实现了全厂循环水设备“零”缺陷启动，“零”缺重新设计通信、监控程序,增加监控总站陷运行，将改造前由于循环水控制系统故障引起循对循环水各个子站及所有设备远程控制与监视功环水系统停运次数由2次/年降为0次/年，极大地能，增加对循环水实时流量、压力等重要参数远程提高了电厂机组的整体安全稳定性，提升了电厂在在线监测，并根据流量调整循环水子站的运行市场竞争中的竞争力。方式。华电铁岭电厂实施循环水控制系统改造后，在2.3集中管控功能实现全部实现原硬回路控制功能的基础上,利用先进的优化改造网络拓扑结构如图1所示，实现了对计算机网络控制技术将电厂4台凉水塔控制进行全4台机组循环水系统所有原设备进行实时监视和操面优化，并实现统-管控。4台循环水子系统的全作，内容包括循环水工艺流程显示、设备状态及过部联网，消除了自动化孤岛现象，合理使用、调配程参数监视、操作过程显示、报警显示、模拟量实循环水资源，有效地减少了自然溢流造成的水资源时曲线和历史曲线显示等。浪费,保护了环境，为建设资源节约型企业作出了在远程工程师站上用iFix3. 5组态软件实现对贡献。系统监控画面的组态，并通过网络下载传输到各4结束语操作员站;在远程工程师站上实现对PLC控制单元数据服务器华电铁岭电厂循环水控制系统的改造成功，提管控计算机及接口机1号塔PLC控制器2号塔PLC高了循环水系统的可靠性，降低了循环水系统故障次数，保证了机组凝汽器真空等重要参数在安全范围内运行，为4台机组的安全稳定运行提供了强有力的保障。本次改造的成功经验也为同类全套引进4号塔PLC3号塔PLC的循环水控制系统改造、联网-体化控制等提供了经验。作者简介:刘明(1969-)，男，工程师，从事热控技术管理工作。(收稿日期2011 -06-10)图1循环水管控网络拓扑图