余热发电总体设计.doc

安徽海螺集团自动化所 二○○六年二月 前 言 为节约能源，增加企业效益，改善环境，集团公司决定在宁国、池州、枞阳、荻港、建德、铜陵、怀宁、英德等八个工厂相继投资建设十一套纯低温余热发电生产线。通过对高温废气的回收利用，不仅具有良好的经济效益，同时也会产生良好的社会效益和环境效益。工程遵循以热定电，节约能源，改善环境的技术原则，根据核实的可回收余热量和利用效率，确定机组的设计发电功率。 宁国水泥厂9100kW余热发电工程是首条开工建设的余热发电机组，为了保证宁国项目的顺利实施，同时为后续项目建立规范化的配置和设计方案，我们参阅了大量的宁国一线余热发电设计资料和电力工业热工自动化专业的相关标准，南京科远公司的系统技术资料，川崎、海螺设计院、南机所以及南京汽轮发电集团的相关设计资料。现编写本总体设计，说明DCS配置和设计方案，并为以后的余热发电自动化设计工作提供指导依据。 由于自动化所第一次承担余热发电项目的自动化设计工作，对电厂自动化控制要求的掌握未必完全，加上设计资料不够齐备，其中的不足之处，希望各位领导和专家批评和指正，以便我们在以后的工作中进一步修改完善。 本设计说明仅作为初步设计方案，日后随着具体情况的变化，将在竣工资料中说明。 审定： 审核： 李鑫 主持编写： 第一、二、三章： 第四、五章： 二○○六年一月十八日 目 录 第一章 概述 4 第二章 DCS硬件规划 6 第一节 控制层 6 第二节 控制管理层 7 第三节 网络和设备 8 第三章 DCS软件规划 14 第一节、设计依据 14 第二节、设计原则 14 第三节 安全管理规划 15 第四节 人机界面 16 第五节 文件管理 21 第四章 工艺顺控联锁图 24 第五章 自动控制回路 25 第一章 概述 设计依据 川崎方提供的技术资料。 海螺建材设计院设计资料。 南汽厂和南机所设计资料。 宁国水泥厂一线余热发电自动化技术资料。 南京科远DCS技术规范书和系统资料。 电力工业热工自动化专业相关标准。 设计对象和范围 本次设计对象为宁国水泥厂三线5000t/d熟料线9100KW纯低温余热发电机组，该机组为熟料线的配套工程，发电所用蒸汽全部通过熟料生产线的高温废气在两台余热锅炉的热交换产生，没有补燃装置；并网但不上网，所发电能全部为自发自用。控制范围包括一台PH锅炉、一台AQC锅炉，一台闪蒸器，一套汽轮发电机组以及相应的辅机设备，一套冷却水系统以及配套的化水和加药装置等。 控制系统主要特点 集散控制系统采用南京科远公司引进的英国欧陆的NETWORK-6000+系统，是技术先进、符合有关的规范和标准、有工程业绩的、全套进口的全新系统，主要有系统网络、人机接口、控制网络、分散处理单元、I/O网络和I/O模件等几部分组成，整套系统由UPS电源供电。本项目中这几个部分主要情况如下： ■系统网络 NETWORK-6000系统的系统网络为冗余Ethernet，用于连接工程师站、操作员站等，完成各站的通讯和数据交换，传输速率100Mbps，采用TCP/IP协议，基于交换型快速以太网。 ■控制网络 NETWORK-6000+系统的冗余控制网络ELIN用于连接分散处理单元与工程师站、操作员站等，完成各站的通讯和数据交换，传输速率100 Mbps，采用令牌协议。在本项目中因为节点相对较少，数据量不大，故控制网络和系统网络共用同一网络硬件设备。 ■人机接口 NETWORK-6000+分散控制系统采用高配置的DELL工作站作为人机接口的硬件，监控系统操作站采用LCD显示器，显示语言为中文（包括报警）。本项目共配置两台操作员站（互为备用）和一台工程师站，工程师站通过专用单向隔离网关连接到MIS系统。 T3500/RT过程监控操作和控制是基于Windows 2000专业版平台的完全集成的控制系统组态软件。其核心部分是工业自动化控制组态软件（iFIX），具有强大的控制和监视功能以及优良的人机界面。 用于控制策略组态的LINTOOLS2000软件组态方式灵活，为图形化、模块化的组态方式，组态工具提供IEC61131-3标准的多种功能及算法模块供用户选用。 ■分散处理单元 分散处理单元是现场控制站的中央处理单元，NETWORK-6000+分散控制系统T2550（CPU采用Pentium MMX芯片，主频266MHZ，FLASH MEMORY大于8Mbyte）的每个机架均有两个冗余的CPU，两个冗余的ELIN（100M）网络接口和串行通讯口，CPU和I/O模件采用并行总线通讯，每个机架都为智能的，可独立工作，具有高度的快速性和可靠性。 本项目共配置两对相互热备冗余的CPU，一对用于PH和AQC锅炉，一