2×130t／h循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組分散控制系

1、2130t2130t／h循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組分散控制系統(tǒng)循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組分散控制系統(tǒng)衛(wèi)國(guó)，武維善衛(wèi)國(guó)，武維善（西安建筑科技大學(xué)計(jì)算機(jī)控制研究所，陜西西安（西安建筑科技大學(xué)計(jì)算機(jī)控制研究所，陜西西安710055710055）［摘要］文中給出了2130t／h循環(huán)流化床鍋爐機(jī)組分散控制系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)及基本功能，介紹了CFB鍋爐燃燒控制系統(tǒng)。［關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞］DCS；循環(huán)流化床；鍋爐；現(xiàn)場(chǎng)總線1引言循環(huán)流化床鍋爐（CirculatingFlui

2、dizedBedBoil－er，簡(jiǎn)稱CFBB）是二十世紀(jì)八十年代國(guó)際上發(fā)展起來(lái)的新一代高效、低污染清潔燃燒鍋爐，具有燃料適應(yīng)性廣、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好、灰渣綜合利用等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。某熱電廠擴(kuò)建工程的熱控系統(tǒng)采用PlantScapeProcess分散控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)2130t／h循環(huán)流化床鍋爐、225MW汽輪發(fā)電機(jī)組的監(jiān)視、控制和聯(lián)鎖保護(hù)。文中介紹了該分散控制系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基本功能和燃燒控制系統(tǒng)。2

3、系統(tǒng)組成及特點(diǎn)系統(tǒng)組成及特點(diǎn)21系統(tǒng)組成系統(tǒng)組成DCS系統(tǒng)配置：PlantScapeProcess控制系統(tǒng)配置如圖2—1所示。211監(jiān)控操作級(jí)設(shè)備過(guò)程服務(wù)器：由DellOptiplexGX200MT臺(tái)式機(jī)和PlantScape主／從過(guò)程服務(wù)器軟件組成。服務(wù)器冗余配置，1臺(tái)主服務(wù)器，1臺(tái)從服務(wù)器。當(dāng)主服務(wù)器工作出現(xiàn)故障時(shí)，從服務(wù)器自動(dòng)切換為主服務(wù)器，提供和控制器的通信、數(shù)據(jù)采集的功能，并且為其它操作站提供服務(wù)。主服務(wù)器自動(dòng)傳送所有數(shù)據(jù)庫(kù)到

4、從服務(wù)器，以確保主從服務(wù)器的完全同步。服務(wù)器冗余支持維護(hù)時(shí)服務(wù)器暫時(shí)退出，當(dāng)服務(wù)器恢復(fù)時(shí)用按鍵方式數(shù)據(jù)庫(kù)能重新同步。冗余服務(wù)器切換時(shí)間最小10s。過(guò)程操作站：由DellOptiplexGX110MT臺(tái)式機(jī)和PlantScape過(guò)程操作站軟件組成。系統(tǒng)共設(shè)7個(gè)操作員站，其中每臺(tái)鍋爐2個(gè)操作員站，每臺(tái)汽機(jī)1個(gè)操作員站，公用系統(tǒng)1個(gè)操作員站。操作站是過(guò)程的人機(jī)界面，操作員通過(guò)它實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程的監(jiān)視和操作。PlantScape系統(tǒng)操作站提供2種類型

5、的顯示畫(huà)面：標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)畫(huà)面和用戶自定義面畫(huà)。數(shù)據(jù)交換客戶機(jī)：由DellGX110臺(tái)式機(jī)和自行開(kāi)發(fā)的應(yīng)用軟件組成。通過(guò)它實(shí)現(xiàn)PlantScape控制系統(tǒng)與管理信息網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換，構(gòu)成管控一體化J3265A打印服務(wù)器和6臺(tái)打印機(jī)。212過(guò)程控制級(jí)設(shè)備過(guò)程控制站：由冗余／非冗余的C200混合控制器、遠(yuǎn)程I／O機(jī)架和I／O模件為核心組成。根據(jù)控制過(guò)程的不同要求，配置不同類型和數(shù)量的I／O模件。系IEC61158現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。Contro1是一種高

6、速確定性網(wǎng)絡(luò)，適用于對(duì)時(shí)間要求苛刻場(chǎng)合的信息傳輸。數(shù)據(jù)傳輸速率5Mbps。傳輸介質(zhì)RG6同軸電纜，可選冗余或非冗余傳輸介質(zhì)。使用光纖中繼器最遠(yuǎn)可傳輸10km，使用同軸電纜和中繼器，最遠(yuǎn)可傳輸6km。23系統(tǒng)特點(diǎn)系統(tǒng)特點(diǎn)（1）電源冗余：整個(gè)DCS系統(tǒng)由來(lái)自UPS的兩路交流單相電源供電?？刂普緝?nèi)兩臺(tái)24V直流電源配置電源切換裝置，構(gòu)成冗余電源系統(tǒng)向信號(hào)隔離器供電，任一臺(tái)電源故障都會(huì)報(bào)警，并實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)電源的自動(dòng)切換，確保任一臺(tái)電源故障均不會(huì)影響

7、系統(tǒng)的正常運(yùn)行。（2）I／O機(jī)架分散安裝：通?？刂普居芍鳈C(jī)柜和幾個(gè)端子柜組成。而本系統(tǒng)中根據(jù)PlantScapePro－cess系統(tǒng)各機(jī)架間連接用I／OContro1的特點(diǎn)，將各I／O機(jī)架分散安裝在不同的機(jī)柜或同一機(jī)柜的不同安裝板上，I／O模件連結(jié)器與同一機(jī)柜內(nèi)的外部端子相連，這樣機(jī)柜間除網(wǎng)絡(luò)線外無(wú)其它連線，節(jié)約了大量的柜間連接電纜。（3）信號(hào)隔離：兩線制變送器全部通過(guò)ICC301雙路隔離器（相當(dāng)于配電器）與模入模件相連實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離；電

8、流和電壓輸入信號(hào)也通過(guò)ICC301雙路隔離器實(shí)現(xiàn)隔離。模出模件已采取了較好的隔離措施，所以模出模件輸出信號(hào)不經(jīng)隔離直接與執(zhí)行器相連。開(kāi)關(guān)量隔離全部采用帶指示燈的端子式繼電器，大大減小安裝空間和連線。（4）可選控制器冗余：采用冗余模塊可實(shí)現(xiàn)2臺(tái)控制器的冗余。主從控制器的同步對(duì)用戶來(lái)說(shuō)是完全透明的，控制器的切換時(shí)間可以忽略不計(jì)。冗余（RM）模塊之間通過(guò)冗余光纜連接，連接光纜可以在線更換而不破壞用戶的過(guò)程控制。控制器冗余性能指標(biāo)：初始化同步時(shí)

9、間90s；最大的初始化同步時(shí)間120s；最大的初始冗余切換時(shí)間150s。3系統(tǒng)的基本功能系統(tǒng)的基本功能PlantScapeProcess控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的基本功能包括：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DAS、鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCS和輔機(jī)順序控制系統(tǒng)SCS。（1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DAS：完成輸入信號(hào)處理、數(shù)據(jù)屏幕顯示、越限報(bào)警、報(bào)警和事件記錄、報(bào)表打印、越限時(shí)間累計(jì)和參量累計(jì)、歷史趨勢(shì)顯示和記錄、工藝流程圖顯示和運(yùn)行操作指導(dǎo)等。（2）鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCS：鍋爐主負(fù)

10、荷控制、總風(fēng)量控制、一次風(fēng)量控制、二次風(fēng)量控制、燃料供給控制、爐膛床溫控制、爐膛床壓控制、石灰石量控制、爐膛壓力控制、汽包水位控制、冷渣器排渣溫度控制、除氧器水位和壓力控制、高低加熱器水位控制、減溫減壓器溫度和壓力控制等。其中CFB鍋爐的汽水系統(tǒng)與煤粉爐基本相同，控制系統(tǒng)也類似。燃燒較一般鍋爐復(fù)雜，其控制系統(tǒng)也比一般鍋爐復(fù)雜。（3）輔機(jī)順序控制系統(tǒng)SCS：一次風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖控制、二次風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖控制、引風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖控制、J閥風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖控制、播煤風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖