1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)國產(chǎn)化三步走

　　一、消化、創(chuàng)新、推進三步走戰(zhàn)略

　　國電智深公司在實現(xiàn)1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)國產(chǎn)化這一重大目標上采取了三步走戰(zhàn)略，即泰州北侖工程服務、龍山莊河奠定基礎、諫壁項目實現(xiàn)國產(chǎn)化。具體地說，通過承擔泰州和北侖電廠1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)工程技術服務，深入研究超超臨界機組的控制對象特性和控制技術，了解掌握超超臨界機組對DCS系統(tǒng)性能指標、功能和規(guī)模上的要求;與此同時，采用自主化DCS系統(tǒng)實現(xiàn)龍山600MW亞臨界直接空冷機組和莊河600MW超臨界機組的控制，從而在系統(tǒng)平臺上為超超臨界機組DCS系統(tǒng)的國產(chǎn)化打下堅實基礎;最終在諫壁1000MW超超臨界機組上，實現(xiàn)超超臨界火電機組DCS系統(tǒng)的國產(chǎn)化。

　　目前泰州電廠1號機組已投運商業(yè)運行，2號機組即將完成168小時試運，北侖項目已開始現(xiàn)場調(diào)試;采用國電智深自主化DCS系統(tǒng)的龍山600MW直接空冷亞臨界機組已于2007年1月投運，成為首批成功在600MW機組上使用的國產(chǎn)DCS系統(tǒng);采用國電智深自主化DCS系統(tǒng)的國家發(fā)改委“十一五”國家技術進步示范工程——莊河600MW超臨界機組已于2007年8月成功投運，實現(xiàn)了國產(chǎn)DCS在600MW超臨界機組上的歷史性突破;諫壁1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)項目合作協(xié)議已簽訂，并列為國家863項目《火電行業(yè)重大工程自動化成套控制系統(tǒng)》的示范工程?？梢哉f，國電智深在實現(xiàn)1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)國產(chǎn)化戰(zhàn)略目標的征程上已成功跨越前兩步，正開始邁入最關鍵的第三步。

　　(一)百萬超超臨界機組工程服務

　　1、泰州1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)工程服務

　　國電泰州電廠2×1000MW超超臨界機組鍋爐采用哈爾濱鍋爐廠引進日本三菱公司技術的變壓運行、帶中間混合集箱垂直管圈水冷壁直流爐，八角雙火焰切圓燃燒方式，汽輪機和發(fā)電機由哈爾濱汽輪機廠和發(fā)電機廠與日本東芝公司聯(lián)合設計制造。DCS系統(tǒng)采用美國愛默生公司OVATION系統(tǒng)，DEH系統(tǒng)采用東芝公司的TOSMAP-DS/W500系統(tǒng)，由國電智深公司負責DCS系統(tǒng)的工程技術服務工作。

　　·該項目單元機組和公用系統(tǒng)配置了34對控制器，功能包括DAS、FSSS、SCS、MCS、ECS、MEH、METS、BPS，單元機組和公用系統(tǒng)I/O測點數(shù)量達12452點，控制設備1105個(馬達229臺、電動門/電磁閥771臺、電氣開關105個)，控制回路127套?？刂破鞴δ芊峙洳捎霉に嚱Y合功能的原則。

　　該項目于2006年啟動，1號機組于2007年12月4日順利通過168小時滿負荷試運，各項性能指標達到較高水平。

　　2、北侖1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)工程服務

　　浙江北侖電廠1000MW超超臨界機組鍋爐采用東方鍋爐廠引進日本日立公司技術的變壓運行、螺旋管圈水冷壁直流爐，采用前后墻對沖燃燒方式，汽輪機和發(fā)電機均為上海汽輪機廠和發(fā)電機廠引進西門子技術制造，主廠房和輔助車間DCS系統(tǒng)均采用美國愛默生公司OVATION系統(tǒng)，涵蓋機側(cè)SCS功能的擴大范圍DEH系統(tǒng)采用西門子公司的T3000硬件，國電智深公司負責整個主、輔DCS系統(tǒng)的工程技術服務工作。

　　該項目單元機組配置了28對控制器，功能包括DAS、FSSS、SCS、MCS、ECS、MEH、METS、BPS，單元機組和公用系統(tǒng)I/O測點數(shù)量達12464點，控制設備1411個(馬達198個、電動門/電磁閥1117個、電氣開關96個)，控制回路147套?？刂破鞴δ芊峙洳捎霉に嚱Y合功能的原則。

　　該項目于2007年啟動，2007年12月進行了出廠測試和驗收，現(xiàn)在已開始現(xiàn)場調(diào)試。

　　3、泰州北侖工程服務總結

　　1、對1000MW超超臨界機組的工藝流程、運行方式進行了分析和研究。

　　2、通過資料消化吸收、工程設計和現(xiàn)場調(diào)試，對1000MW超超臨界機組的對象靜態(tài)和動態(tài)特性有了較深入的了解，對控制策略優(yōu)化進行了一定的實踐。

　　3、對1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)控制器功能分配原則進行了研究和實踐。

　　4、在認真消化吸收國內(nèi)外設備廠家和設計院的技術資料的基礎上，結合電廠生產(chǎn)運行的實際需要，和設計單位、設備廠商、調(diào)試單位和電廠進行充分的研討，對1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)應用軟件功能設計進行了研究和實踐，并在現(xiàn)場調(diào)試投運過程中不斷完善和優(yōu)化。

　　5、在1000MW超超臨界機組對DCS系統(tǒng)的要求方面有了更深入的認識。

　　①系統(tǒng)規(guī)模更大

　　1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)單元機組和公用系統(tǒng)I/O測點數(shù)量達到12000點左右，而一般600MW機組DCS系統(tǒng)單元機組和公用系統(tǒng)I/O測點數(shù)量一般在8000~9000點左右;控制設備數(shù)量1000MW超超臨界機組DCS系統(tǒng)達到1100~1400個，而600MW機組DCS系統(tǒng)為750~900個;模擬量控制回路數(shù)量和600MW機組無明顯差別。

　　②快速控制、快速保護

　　1000MW超超臨界機組只能采用直流鍋爐，在直流鍋爐中循環(huán)工質(zhì)總質(zhì)量下降，循環(huán)速度上升，工藝特性加快。又因機組采用超臨界參數(shù)，波動范圍要求更嚴，進一步強化了對快速控制的要求。

　　為滿足機組快速控制和快速保護的要求，需全面提高控制系統(tǒng)實時性性能，包括快速可靠的網(wǎng)絡通訊、快速穩(wěn)定的控制器周期、快速的I/O處理和高精度SOE，這些一直是DCS改進和完善的難點。

　　③可靠性要求更高

　　超超臨界機組熱力系統(tǒng)復雜，設置了更多的熱工保護項目，以避免因操作失誤而造成重大設備損壞。同時，由于超臨界機組容量大，機組安全運行對整個電網(wǎng)的安全也至關重要。這就要求整個自動化系統(tǒng)具備更高的安全和可靠性。

　　④智能化要求更高

　　1000MW超超臨界機組的安全經(jīng)濟運行對電網(wǎng)的穩(wěn)定是很重要的，相對于600MW和300MW機組，1000MW超超臨界機組必須更加依賴自動化系統(tǒng)，而靠手動操作運行是不可想象的。控制方式、事故報警、操作指導等方面智能化程度的提高，能更好地提高1000MW超超臨界機組的安全經(jīng)濟運行水平。