发电厂自动化控制的实践及效果调查..doc

罗家坝发电厂自动化控制的实践及效果调查 松藻煤电公司发电厂始建于1994年，第一台机组1995年12月1日并网发电，属典型的煤电一体化、资源综合利用煤矿坑口型自备电厂。位于重庆市綦江区打通镇，占地11.59公顷，员工255人，规划总装机容量为24MW，一期为2×6MW凝汽式汽轮发电机组，二期为1×12MW凝汽式汽轮发电机组。 我厂坚持“科学技术是第一生产力”的原则走“科技兴厂”之路，不断进行装备升级改造，前后经过三轮技改，2005年起，将原两台沸腾燃烧锅炉改造为循环流化床锅炉，汽机、锅炉、燃运系统均实现了自动控制，企业自动化程度全面提升为DCS控制系统，在重庆能源投资集团同等类型规模电厂中居于领先水平，2009年起，发电量连续3年突破1.9亿度大关，发电量、售电量、标煤耗、厂用电率四项指标连续9年刷新记录，创历史最好水平。标煤耗从2004年的923.8g/kw.h降至636.2g/kw.h，厂用电率从最高时14.96%降至2011年的12.59%，下降了2.47个百分点，机组平均利用小时达8208小时，平均利用率达92%以上，年节约标准煤约3.18万吨，同时减少二氧化碳排放量8.27万吨/年,二氧化硫排放量165吨/年。 2010年以来，我厂进行的自动化改造项目主要有，将PLC应用于锅炉补充水处理系统,锅炉给煤机控制回路的改进，循环泵回路的改进，引风机高压变频自动控制技术应用等。 一、PLC在电厂锅炉补给水处理系统中的应用 （一）水处理系统工艺 天然水经过混凝沉淀处理后，将其中大部分悬浮物除掉，对于细小的悬浮颗粒还需进一步通过重力式无阀过滤罐、盘式叠片过滤器、精密过滤器对其进行一层一层的过滤处理，否则，当进行离子交换处理时，会污染交换剂，影响出水水质。水经混凝和过滤处理后，硬度并没有改变，且碱度一般仍然较高，即使在水的预处理中采用了沉淀软化，水中残留的硬度和含盐量仍无法达到锅炉补给水的要求，还必须作进一步的软化——离子交换、除盐处理。 （二）PLC控制要求 发电厂锅炉补给水处理系统为20吨/小时除盐水系统，系统既可独立半自动运行也可同时全自动运行。在设计水质情况下，保持额定出力状态下运行周期不小于20小时，钠离子交换器运行流速35~40m/h（视树脂质量情况而定）。钠离子交换器的再生采用10%左右盐水，经防腐盐泵输送进入交换器，再生方式为逆流再生。 化学水处理系统的水源为江河水，经斜板沉淀池、无阀滤池澄清处理后作为水源水。设备预处理由压力盘式过滤器、不锈钢精密过滤器组成，采用串联连接方式。一级除盐设备由逆流再生钠离子交换器、一级二段反渗透主机组成，本系统为一套20吨/小时除盐水装置，系统既可独立半自动运行也可同时全自动运行，充分保证了后续设备的正常工作秩序。系统为PLC全自动控制，不管是系统的盘式过滤器、钠离子交换器、反渗透设备中的冲洗、再生均由PLC给气动隔膜阀、电动阀信号来实现阀门的开闭，达到正洗、反洗、吸盐等冲洗、再生处理过程。 （三）系统硬件 此电气系统采用德国SIMENS（西门子）可编程序控制器PLC与K-TP178人机界面相结合的当前最为先进控制系统。具有：高可靠性、操作简便、人机界面友好等特点。在同一人机界面上、可监控整个软水系统的运行、参数设定、故障查询等。完全提升了对整个工艺过程的数据临控、数据撑握。运行设备的故障监控。 本PLC控制系统，它是由CPU模块与五个数字量模块与相连接，再通过通信线RS485与人机操作界面相连接，构成控制系统硬件。 CPU模块有40个功能引脚，本系统用到30个引脚，其中备用引脚2个，输入引脚14个，输出引脚10个，电源引脚4个，CPU模块为五大数字量模块之间提供直流24V电源，并操纵着盘式叠片过滤器等整个水处理系统各设备运行状态和应急状态，且包括产品水水池水位监控。 DO-1，DO-2为钠离子交换器控制模块； DO-3为反渗透控制模块； DO-4，DI-5为原水加压泵控制，盐业泵控制以及高压泵控制模块。 本系统人机操作界面采用是西门子5.7寸触摸屏，操作界面达20多种，如水处理系统设备盘式叠片过滤器、钠离子交换器、反渗透等设备的自动、半自动，强手动操作、产品水水位状况，运行总况及故障查询等。为设备的运行带来很大的方便，满足各种运行需要，在此特别要指出的是“参数设定”，因为发电厂原水水质是处在非稳定的状态，各制水设备运行过程也是不定的，原水水质差运行周期短，原水水质好运行周期长，正因为有了PLC可编程控制器，可以实时监测，对各运行参数实时设定和修改，节约生产成本和保障设备经济高效运行。 （四）系统软件 软件系统根据工艺流程实际，选用的西门子S7-200PLC组态、编程、调试、诊断。系统的PLC程序采用Step7软件，为“模块化”编程，程序按照系统任务和设备划分为若干子程序，按照控