余热电厂DCS控制系统介绍(西门子S7-400)

2014-11-28 471

完成时间:2011年5月18日  使用产品:西门子S7-400  所属行业:火力发电厂

 

项目概述


三台10t/h余热锅炉、一台6.6MW凝汽式汽轮发电机组、一套除氧器装置及其辅助系统采用的分散控制系统。

热电站基本数据:三台10t/h余热锅炉,汽轮机发电机,一台凝汽式汽轮机,功率:6600 KW。

项目效果

  1. 提高热能的利用率
  2. 提高锅炉、汽机的自动化水平
  3. 实现机组高品质运行,提高运行经济性
  4. 提高运行人员工作效率,满足机组运行全能值班要求
  5. 按工艺流程的自动化过程由DCS系统协调完成,达到能量平衡
  6. 保障机组安全、可靠、高效运行和启停
  7. 实现高自动化投入率,提高可靠性,减少误操作,降低事故率
  8. 操作记录打印、报警打印、事故追忆打印、周期性报表等功能,有助于机组的日常管理和事故分析

PLC编程

工程现场图

 

系统简介


系统从硬件结构上可分为:

1.操作员站(OS站)和工程师站(ES站)

2.西门子S7-400冗余中央控制单元

3.远程I/O站

4.冗余的通讯网络

1) DAS系统

控制系统不设专用的DAS处理器,任何系统中的点都可以作为DAS点进行必要的处理,如显示、报警、趋势、历史趋势、积算、设备运行检修周期统计等,对于分辨率要求较高的点,可以提供更高处理性能的I/O处理卡,以便适应对部分点进行SOE等快速记录和处理的需要。

2) SCS系统

a) 给水泵启动、停止控制

b) 凝结水泵启动、停止控制

c) 汽机旁路系统启动、停止控制

3) MCS系统:

a) 锅炉侧主要控制系统

  • 给水控制系统:在该控制系统中汽包水位信号经汽包压力补偿运算作为给水调节的被调节量,蒸汽流量信号(补偿后)经函数发生器后作为前馈信号,经加法器后作用于给水调节器,使给水流量随蒸汽流量的变化成比例变化,同时可以快速消除负荷变化中水位的波动,同时可减少给水调节器动作的滞后,尽早适应负荷变化,消除一定的外扰,又能在一定程度防卫抑制“虚假水位”的影响。
  • 主汽温度控制系统:主汽温度控制器采用传统的串级调节,主调调节主汽温度,副调稳定喷水点后温度,利用负荷前馈适应变负荷下的温度调节。根据实际情况,在温度调节有一定滞后时可以考虑增加一定的微分作用,以提高调节的速度。

b) 汽机侧主要控制系统

  • 汽轮机旁路控制:旁路控制包括一级抽汽减温控制和二级抽汽减温控制等。如果对供热气温要求较高,则一、二级抽汽减温调节应将相应的供汽流量作为前馈信号,以满足供热负荷变化过程中温度调节的品质要求。
  • 单回路压力控制:主要包括除氧器压力控制、均压箱轴封压力控制、汽轮机抽压力控制。
  • 单回路水位控制:主要包括除氧器水位控制、凝汽器水位控制、低压加热器水位控制等。

c) 汽机危急保护系统(ETS)控制

  • 505E跳闸
  • 汽机润滑油压过低(具有三取二功能)
  • 汽机轴向位移过大
  • 凝汽器真空过低(具有三取二功能)
  • 转速超速
  • 汽机支撑轴承回油温度过高
  • 汽机推力轴承回油温度过高
  • 发电机主保护动作
  • 手动停机

 

系统控制界面图