600MW火力发电机组国产DCS改造及应用
183
完成单位:神华国华锦界能源有限责任公司
登记编号:ZSCX-DL2019-J-2-12
登记年份:2019
发布时间:2019-11-18
成果主要完成人
-
项目概况
立项背景:锦能公司四台机组DCS系统分别在于2006、2007年投入运行,使用的是MACSV 1.1.0 SP2 PATH5版本。属于国内自主知识产权国产分散控制系统首次在600MW机组的应用,涉及自动控制、计算机技术、通讯技术、检测与测量技术等多种学科领域,是国家重大技术装备国产化创新研制项目。项目的成功实施打破了国外DCS系统一统天下的局面。至升级改造项目实施时使用年限超过10年,电子元器件老化严重,可靠性降低;另外MACSV1.1.0软件部分功能还不完善,不能满足生产现场的实际需求,硬件的可靠性、软件实用性有待于进一步提升。
主要做法:
1)在现有设备基础上保持原有控制机柜、控制电缆不发生变动的前提下对历史站、工程师站、操作员站、主控单元、IO模块、电源模块、交换机、网线以及机柜内DCS相关硬件进行升级,历史站/工程师站/操作员站/通讯站须升级为当前主流高配置机型;主控单元须升级为K-CU01;所有I/O模块由SM系列升级为K系列;DCS 系统版本由 MACSV V1.1.0 升级至 MACS V6.5.3 版本。
2)对主机及脱硫系统现有组态逻辑及工艺流程图进行转换,将现有和利时MACSV1.1.0系统格式的控制逻辑及图转换成升级后DCS系统格式,在保持原操作习惯不变的前提下,对操作风格进行优化。
3)将主机及脱硫系统网络结构由当前的双网冗余结构升级为更为稳定可靠直接通信的单层网、对等网络结构。
4)将原独立脱硫域DCS合并到主机域DCS中,脱硫控制系统实现单元机组化,脱硫控制系统作为单元机组DCS系统控制站在主机集控室集中控制,并在原脱硫DCS控制室保留监控计算机。
5)将主机集控室操作员站计算机升级为双屏监控,增加监控画面组数,从设备方面增强运行人员对现场多设备同时监视能力。
6)将原DCS系统卡件及接线拆除,在新DCS设备到场后,需在保持原信号线缆不动的前提下,将信号线缆接到新DCS卡件上,并进行校线、传动信号等工作。
7)在设备安装调试完成后请有调试资质的电科院对主机及脱硫系统DCS控制系统进行调试,验证各项操作和控制功能是否正常,主要包括:设备单体传动、SCS传动、CCS优化 、AGC优化、RB试验、一次调频试验、MCS优化等。
功能效果(益):引入新的软件控制策略,操作员监控、操作更加方便友好。
创新亮点:项目实施后锦能公司火力发电机组DCS控制系统的硬件可靠性;得到有效提升、网络结构更加简洁、灵活;软件构架安全性、完整性方面得到很大提升;
实施应用前后效果(益)情况:神华国华锦界能源有限责任公司四台600MW发电机组分散控制系统安全、稳定、可靠性得到有效提高。升级改造后的控制系统根据火力发电厂实际生产管理需求
推广价值及范围:神华国华锦界能源有限责任公司改造后DCS控制系统连续安全、稳定运行良好,未发生重要设备故障。分散控制系统安全、稳定、可靠性得到有效提高。升级改造后的控制系统根据火力发电厂实际生产管理需求,引入新的软件控制策略,操作员监控、操作更加方便友好。项目在国华锦界的成功实施可为国产DCS升级改造提供工程实践经验,在我国电力行业DCS国产化后有提升软硬件功能,提高可靠性需求的大型机组中具有一定的推广价值。