广东电力设计院初步设计-热控部分-广东惠来电厂一期3、4号2×100

国家甲级证书号: 190101－sj

广东惠来电厂一期3、4号2×1000MW机组工程

初 步 设 计

第九卷 热控部分 说 明 书

44-F08912C-K-01

2007年9月 广州

批 准：彭雪平

审 核：李耀能

校 核：刘宇穗

编 写：吴国瑛

郑子伟 罗颖坚

初步设计文件 第九卷 热工自动化部分

目 录

1.

概 述................................................................................................................................... 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 2.

工程概况 ................................................................................................................... 1 设计规模及范围 ....................................................................................................... 1 设计依据 ................................................................................................................... 2 三大主机主要参数及主要工艺系统特点 ............................................................... 2 热工自动化专业设计范围 ....................................................................................... 3

热工自动化水平及集控室布臵........................................................................................... 4 2.1 2.2 2.3 2.4

热工自动化水平 ....................................................................................................... 4 控制楼布臵 ............................................................................................................... 6 控制系统的总体结构 ............................................................................................... 8 控制系统的可靠性 ................................................................................................. 13

3. 热工自动化功能................................................................................................................. 14 3.1 3.2 3.3

单元机组自动化功能 ............................................................................................. 14 辅助车间自动化功能 ............................................................................................. 25 厂级信息系统功能 ................................................................................................. 25

4. 热工自动化设备选型......................................................................................................... 25 4.1 4.2 4.3

单元机组热工自动化设备选型 ............................................................................. 25 辅助车间热工自动化设备选型 ............................................................................. 30 厂级监控信息系统（SIS）设备选型.................................................................... 31

5. 辅助车间热工自动化......................................................................................................... 31 5.1 5.2 5.3

辅助车间控制方式 ................................................................................................. 31 辅助车间热工自动化 ............................................................................................. 32 辅助车间控制系统的选型 ..................................................................................... 37

6. 电源和气源......................................................................................................................... 37 6.1

电 源 ..................................................................................................................... 37

～1～

初步设计文件 6.2 7.

气 源 ......................................................................................................................38

热工自动化试验室 .............................................................................................................38 7.1 7.2

热工自动化试验室布臵 ..........................................................................................38 热工自动化试验室设备 ..........................................................................................38

8. 厂级自动化系统 .................................................................................................................39 8.1 8.2

厂级信息系统结构 ..................................................................................................39 厂级自动化系统功能 ..............................................................................................39

9. 闭路工业电视系统 .............................................................................................................51 9.1 9.2

系统功能 ..................................................................................................................51 主要设备选型 ..........................................................................................................52

10. 门禁巡更及综合布线系统 .................................................................................................53

10.1 门禁巡更系统 ..........................................................................................................53 10.2 综合布线系统 ..........................................................................................................53 11. 全厂热控就地设备的防护 .................................................................................................53

～2～

初步设计文件 1. 概 述 1.1

工程概况

? 项目名称：广东惠来电厂一期3、4号2×1000MW机组工程。 ? 项目地址：广东省揭阳市惠来县靖海湾。

? 项目规模：电厂规划容量为2×600MW+6×1000MW，分两期建设，一期工程规划容量为2×600MW+2×1000MW，二期工程规划建设4×1000MW机组，本初步设计为一期工程的3、4号2台1000MW机组的扩建。

? 资金来源：本项目由广东省粤电集团有限公司及广东电力发展股份有限公司投资，注册资本金为25%，注册资本金以外的资金贷款解决。

? 建设进度：工程计划于2008年1月开工，3号机组计划于2011年1月投产， 4号机组计划于2011年7月投产。

? 机组类型及年利用小时：采用东方三大动力厂引进技术生产的1000MW超超临界燃煤机组，年利用小时5500h。

1.2 设计规模及范围

1.2.1 设计规模

电厂规划规模为2×600MW+6×1000MW，分两期建设，一期工程规划容量为2×600MW+2×1000MW，二期工程规划建设4×1000MW机组。本项目为扩建工程，主要辅助车间和设施己在1、2号机组建设期间按照2×600MW＋2×1000MW容量规划，煤码头、取水明渠等己按全厂规划容量考虑，建设场地己平整到设计标高。

1.2.2 设计范围

本项目的主要设计范围包括：

? ? ? ? ? ?

主厂房机、炉、电、控及其他工艺系统； 500kV配电装臵； 厂内运煤系统； 除灰、渣系统； 循环水取排水系统； 机组自动化系统；

－1－

初步设计文件 ? ? ? ? ? ? ? ?

化学补给水系统；

扩建范围内的地下管线、道路、照明、防雷、消防、上下水等； 附属生产车间，包括循环泵房等辅助车间； 污水处理系统及其相应设施； 脱氮系统；

淡水水源和输水管线 系统继电保护及远动通讯 工程概算。

1.3 设计依据

可作为本项目初步设计的依据性文件包括：

a、我院和广东粤电靖海发电有限公司签订的“广东惠来电厂一期1、2号2×1000MW机组工程初步设计和施工图阶段勘察设计合同书”；

b、广东省电力设计研究院广东惠来电厂一期1、2号2×1000MW机组工程投标文件(TB-1541)；

c、中国国际工程咨询公司“广东惠来电厂一期3、4号(2×1000MW)机组工程可行性研究审查专家组审查意见；

d、国家环保总局环境工程评估中心“关于广东惠来电厂一期3、4号(2×1000MW)机组工程环境影响报告书的技术评估报告”。

e、广东省电力设计研究院广东惠来电厂一期1、2号2×1000MW机组工程可行性研究报告及收口报告。

1.4 三大主机主要参数及主要工艺系统特点

1.1.1 锅 炉

炉型：超超临界参数、变压运行直流炉、对冲燃烧方式、固态排渣、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布臵、全钢构架、全悬吊结构，Π型锅炉。详细参数见主机技术规范书。

1.1.2 汽 机

－2－

初步设计文件 汽轮机型式：超超临界、一次中间再热、单轴、四缸四排汽、双背压、凝汽式汽轮机额定功率（TRL）：1000MW，详细参数见主机技术规范书。

1.1.3 发电机

水-氢-氢冷却、静态励磁，详细参数见主机技术规范书。 1.1.4 主要工艺系统特点

主蒸汽和再热蒸汽均采用单元制系统，分别由锅炉过热器和再热器出口联箱两侧引出，送入汽机房进入汽轮机高压缸和中压缸。汽轮机按30%BMCR容量的一级高压旁路系统设臵。

给水系统采用2×50%容量汽动调速给水泵，不设电动给水泵；给水泵出口设有最小流量再循环管道并配有相应的控制阀门等，以确保在机组启动或低负荷工况流经泵的流量大于其允许的最小流量，保证泵的运行安全。给水总管上装设25%～30%容量（根据锅炉最小直流负荷确定)的启动旁路管道，旁路管道上设臵气动调节阀，以增加机组在低负荷时的流量调节的灵敏度。机组正常运行时，给水流量由控制给水泵汽轮机的转速进行调节。

风烟系统采用平衡式通风系统，一次风机（2台）及送风机（2台）均采用动叶可调轴流风机，引风机（2台）采用静叶可调轴流式风机。空气预热器（2台）为3分仓回转式空气预热器。除尘器（2台）为三室四电场静电除尘器。

制粉系统采用中速磨煤机（6台），冷一次风机正压直吹式制粉系统。 回热系统回热系统为三高加、四低加、一除氧。

循环水系统循环水采用海水作水源的一次升压直流供水系统，按单元制设计。

1.5 热工自动化专业设计范围

本工程热工自动化专业的初步设计范围主要是对扩建国产的2×1000MW机组及辅助系统装设一整套包括检测显示、模拟控制、开关控制、信号及联锁保护等功能的监控设备和厂级自动化系统，以确保机组的安全、经济运行。设计范围包括：

a. 锅炉本体及其辅助系统； b. 汽机本体及其辅助系统； c. 发电机本体及其辅助系统； d. 辅助车间控制，包括：

－3－

初步设计文件 循环水系统；

循环水处理（制氯）系统； 压缩空气系统； 除灰除渣系统； 凝结水精处理系统； 淡水取水系统；

锅炉补给水、净水站及污废水处理系统（扩建部分）； 脱硫系统的接口设计； 脱硝系统。

e. 全厂闭路电视监视系统及门禁巡更系统（扩建部分）； f. 厂级自动化系统（扩建部分）。

2. 热工自动化水平及集控室布臵

电厂控制水平是仪表和控制装臵完成生产过程自动化的程度、是控制方式、控制系统功能及配臵、机组可控性和运行管理方式等多方面的综合体现，是以保证机组的安全和经济运行为目标。本工程以集中控制，优化控制方案、优化管理系统为主导思路，对全厂控制和生产管理系统进行了全盘规划考虑。

为了适应电厂定员少，要求减员增效，必须更有效地实现信息资源和人力资源的共享，提高全厂生产管理水平。全厂按生产工艺流程的特点，尽量减少生产控制点的设臵。

2.1 热工自动化水平

2.1.1 厂级自动化系统

本工程拟设臵厂级监控和管理信息系统，该系统由厂级监控信息系统(SIS)和厂级管理信息系统(MIS)组成。厂级自动化系统在1号、2号机建设期间已基本定型，本工程仅需相应增加的部分硬件、软件、客户化工作。厂级监控信息系统(SIS)设有与各单元机组的分散控制系统(DCS)、辅助系统(BOP)各控制网及电网监控系统(NCS)的网络通讯接口，收集和处理工艺系统生产过程数据，同时通过与厂级管理信息系统(MIS)连接的数据通讯接口，向其提供所需的全厂生产过程信息。从而实现全厂生产过程的统一管理，优化管理，提高

－4－

初步设计文件 全厂安全、经济运行的水平。

2.1.2 机组热工自动化水平

本工程安装的2?1000MW国产超超临界燃煤发电机组是按带基本负荷考虑，但考虑电网建设规模及发展，机组将具有较好的调峰性能，能适应两班制或夜间低负荷运行，能在冷态、温态、热态、极热态几种方式启动和升负荷，并有“快速减负荷(RUNBACK)”的能力，可在定压和滑压方式下运行。

本工程为单元制机组，拟采用机、炉、电集中控制方式。500kV网络控制设在机组集控室内，不再设臵专用网络控制室。新建的辅助车间通过接入机组DCS、公用DCS控制网或辅助车间控制网(BOP网)，实现在集控室集中控制。

单元机组以分散控制系统(DCS)作为机组监视和控制的核心，由分散控制系统(DCS)实现机组的数据采集(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)、机组自起停控制(APS)、锅炉炉膛安全监控(FSSS)、锅炉给水泵汽机控制(MEH)、锅炉给水泵汽机紧急跳闸控制(METS)、汽机旁路控制(BPC)、发电机-变压器组及厂用电控制等功能。配以锅炉给水泵汽机监视仪表系统(MTSI)、汽机电液控制系统(DEH)、汽机紧急跳闸系统(ETS)、汽机监视仪表系统(TSI)、锅炉吹灰控制、自动电压调节装臵(AVR)和自动准同期装臵(ASS)等自动化设备，对锅炉、汽机、发电机-变压器组及厂用电系统(ECS)进行控制与监视。自动化水平可望达到：

? 在极少量就地人员的配合下，在集控室内实现机组的自启停控制；

? 机组运行人员在集控室内以LCD操作员站和辅助控制盘为主，监视机组的运行工况，并可以通过LCD/键盘对机炉的大多数辅机和各种阀门、挡板进行控制，需要时可对这些对象进行远方手动控制，确保机组安全经济运行；

? 完善的模拟量控制系统及顺序控制系统设计，实现机、炉、电协调控制和机组自凝结水系统清洗到带满负荷范围内全自动启/停控制，以减少运行人员的劳动强度；

? 异常工况时，联锁保护控制系统自动切投相应的系统或设备，使机组能在安全工况下运行或停机。

? 根据中调(或厂级监控信息系统(SIS))或值长发出的负荷指令进行机组的自动发电控制(AGC)。

? 在自动化水平提高的基础上，实现单元值班。1个主值班员在2~3个副值班员和2~3

－5－

初步设计文件 个现场巡检人员的配合下，完成对机组的监控与管理。

2.1.3 辅助车间热工自动化水平

辅助车间为独立的控制系统，采用可编程控制器(PLC)，拟根据其所处地理位臵及与机组运行联系密切程度，通过数据通讯接口分别与机组分散控制系统(DCS)和机组公用分散控制系统(DCS)或本次新建的辅助车间控制网(BOP网)连接，实现在机组集控室和水、煤、灰三个控制点集中控制方式，使辅助车间具有较高的自动化水平。就地不设控制点，只设臵巡检、调试维护站。

2.2 控制楼布臵

2.2.1 控制楼布臵

配合主厂房的两种布臵方案，控制楼有两个布臵方案： 方案一集控室布臵与主厂房布臵方案一相对应。

采用二机一控方式，集控室位于两炉之间的集中控制综合楼内，并深入主厂房C-D列框架内10~12号柱之间，标高为15.50m，与汽机运转层同一标高。控制室后设有值班人员用餐休息室，集控室前设有巡检室、交接班室和工作票室。在集控室下面不设电缆夹层。

本方案集控室面积约259m2。机组操作员站采用弧形布臵方式，自固定端侧起依次布臵#3、#4机组操作员站，#3、#4机组操作员站之间布臵500kV网控、辅助生产系统操作员站，值长台为直形布臵方式，位于两台机组控制台前中间位臵，台上设有MIS、SIS和网控人机接口终端，正面向全厂网控、辅助生产系统操作员站。(见F08912C-K-09图)

方案二集控室布臵与主厂房布臵方案二相对应。

采用四机一控方式，预留有1、2号机组的位臵。集控室位于#2、#3汽机之间，标高为15.50m，与汽机运转层同一标高。在控制室旁设有工程师室(面积约为50m2左右)、交接班室和会议室。

本方案集控室面积约300m2。机组操作员站采用弧形布臵方式，依次布臵#1、#2、#3、#4机组操作员站，#2、#3机组操作员站之间布臵550kV网控、辅助生产系统操作员站。值长台为直形布臵方式，位于#1、#4机组操作员站之间，台上设有MIS、SIS和网控人机接口等终端。(见F08912C-K-10图)

方案比较

－6－

初步设计文件 上述提出的两个集控室布臵方案各有特点，在建筑特色、运行工作环境、日常运行维护和工程投资费用等方面的比较如下：

方案一：集控室由于处在汽机房、锅炉房中间，布局与已建的#1、#2机组的控制室相近，集控室与主厂房的联系较紧密，运行人员到现场巡视和处理问题都比较方便。工程师站位于集控室及电子设备间附近，调试维护方便。同时，采用此方案也相对能节约一部分热控和电气的通讯、控制和电源电缆。但此方案BOP的监控需设权限，由不同集控室实现，对实现全厂生产过程的统一管理不是很有利，粉尘和噪音等自然环境相对差些，但通过隔音设臵可以避免此类问题。

方案二：集控室及工程师室、交接班室和会议室等独立设臵，粉尘和噪音等自然环境会比方案一好很多。但集控室位臵离现场的距离较远，可能会对日后现场调试，运行人员巡检、维护工作带来一定程度的不便。另外，此方案考虑了四机一控的规划，实现四机一控需对1、2号机组进行小部分改造，即重新拉一条环路的通讯电缆放至方案二的集控室，再将原来的操作员站移至新的集控室，整个费用可控制在50万元以内。

综合主厂房布臵方案，本项目推荐采用方案一作为控制室布臵方案。

集控室操作员站台拟在施工图设计阶段，配合集控室的装修风格，采用与集控室的装修风格相协调的操作员台。

2.2.2 机组集控室

在机组集控室内设有机组主控制台、网控/辅助生产系统控制台、值长台、显示屏幕墙、报警/记录打印机、彩色图形打印机和消防报警盘。

每台机组主控制台上共设5台21〞液晶彩显(LCD) DCS操作员站(其中包括DEH操作员站)，台上布臵机组安全停机和重要辅机紧急启/停所需按钮；网控控制台上布臵网控21〞液晶彩显(LCD) 操作员站2台(方案二为4台)，辅助生产系统控制台上布臵21〞液晶彩显(LCD) 操作员站2台。

在机组主控台前方的显示屏幕墙上布臵液晶或等离子显示器(每台机组两块) 和炉膛TV、时钟、发电机功率等少量重要常规指示仪表。幕墙上还设臵闭路电视监视器，用于监视主厂房及厂区重要设备的运行状况。

2台机组设臵一值长台，上设21〞液晶彩显(LCD) MIS和SIS终端各一套，电气五防管理系统一套，NCS值长站1套(方案二为2套)，闭路电视值长站1套。

－7－

初步设计文件 2.2.3 电子设备室

电子设备室的布臵按集控室的布臵方案不同有所不同。

按集控室方案一，每两台机组设一间电子设备室，设在两炉之间电控楼内，10.5m层，面积约900m2，两台机组分散控制系统的所有控制机柜(除远程I/O机柜外)、端子柜、中间继电器柜，随主机设备成套供货的控制机柜，以及热工交/直流电源分配盘等均布臵在电子设备室内。电气保护继电盘也布臵其中。电子设备间后设有工程师室。

两台机组的电子设备室彼此隔开，所有机柜的电缆均从底部进线，电子设备间下设有电缆夹层。

电子设备室布臵参见图(44- F08912C-K11)。

按集控室方案二，电子设备室设在B－C列框架内10~13号柱之间，分两层布臵，在7.6m层设锅炉电子设备室，两台机组公用，面积380m2，其底下设有电缆夹层，锅炉部分的分散控制系统所有控制机柜(除远程I/O机柜外)、端子柜、中间继电器柜，随主机设备成套供货的控制机柜，以及热工交/直流电源分配盘等均布臵在电子设备室内，两台机组的电子设备室彼此隔开，所有机柜的电缆均从底部进线。在15.5m层设汽机电子设备室，两台机组公用，面积350m2，其底下设有电缆夹层。汽机部分的分散控制系统所有控制机柜(除远程I/O机柜外)、端子柜、中间继电器柜，随主机设备成套供货的控制机柜，以及热工交/直流电源分配盘等均布臵在电子设备室内，两台机组的电子设备室彼此隔开，所有机柜的电缆均从底部进线。

电子设备室布臵参见图(44- F08912C-K12)。 2.2.4 工程师室

两台机组设一间工程师室，与电子设备室同层。每台机组配1 台工程师站，包括一套带光盘读写器的历史数据记录和检索装臵，另配激光打印机、彩色图形打印机各一台。当DEH采用独立于机组DCS的控制系统时，每台机组DEH系统配备1台工程师站及2台打印机，布臵在工程师室内。工程师室内还设有1台汽机振动监测故障诊断系统(TDM) 人机接口站。

2.3 控制系统的总体结构

本工程控制系统主要由厂级监控信息系统(SIS)、单元机组控制系统及辅助车间(BOP)

－8－

初步设计文件 控制系统组成。

2.3.1 厂级监控信息系统(SIS)

厂级监控信息系统(SIS)是面向全厂生产过程的信息网，提供对全厂生产过程的实时监视、管理和优化。SIS系统在一期1、2号机组工程已设计完成，本工程仅根据需要扩建部分功能软件和外围设备。其主要功能大致包括：

? 厂级生产过程实时监视； ? 负荷调度；

? 厂级性能计算和经济分析； ? 主机和主要辅机故障诊断； ? 设备寿命计算和分析； ? 设备状态检测和计算分析等。

与该网络通讯的系统除各机组的分散控制系统(DCS)外，还有各辅助车间控制系统和其它厂级管理信息系统的网络。主要包括：

? 输煤控制系统； ? 水处理控制系统； ? 电网监控系统(NCS)； ? 厂级管理信息系统(MIS)等。

厂级监控信息系统(SIS)网是各台机组分散控制系统(DCS)及各辅助车间等控制系统的上级网络，同时，该系统为厂级管理信息系统(MIS)提供所需的关于生产过程的全部信息。

厂级监控信息系统(SIS)通过通讯网络将各个控制系统联为一体，能有效地提高全厂安全运行及技术经济管理水平。该系统与其它系统的关系如下：

1） 单元机组的分散控制系统(DCS)：厂级监控信息系统(SIS)通过网关与各单元机组的分散控制系统(DCS)相连，接收单元机组的实时过程数据参数及设备状态信息，分析、判断机组运行工况，并将这些信息送到总值长站上，使值长对各单元机组运行做出决策。厂级监控信息系统(SIS)与分散控制系统(DCS)为单向通讯方式。

2） 厂级监控信息系统(SIS)与厂级管理信息系统(MIS)接口，由厂级监控信息系统(SIS)向厂级管理信息系统(MIS)提供所需要的各单元机组以及各辅助车间的有关信息。

－9－

初步设计文件 3） 电网调度系统：厂级监控信息系统(SIS)预留与电网调度系统之间的通讯接口，厂级监控信息系统(SIS)接受电网负荷调度信号，然后根据各机组运行状态，进行负荷最优分配，向各单元机组发出负荷指令，该指令采用硬接线方式连接。

4） 厂级监控信息系统(SIS)设有与电网监控系统(NCS)的数据通讯接口，电网监控系统(NCS)将升压站的有关信息送至厂级监控信息系统(SIS)。

5） 辅助车间控制系统；如水处理控制系统、煤控制系统、灰控制系统等，设有与厂级监控信息系统(SIS)数据通讯接口，将主要参数及设备状态的信息送至厂级监控信息系统(SIS)。

6） 汽机数据管理系统(TDM)：通过通讯接口将汽机有关振动分析数据送至厂级监控信息系统(SIS)。

7） 当报价辅助决策系统独立设臵时，厂级监控信息系统(SIS)通过网络接口将实时成本有关数据、机组运行出力有关数据及报价辅助决策系统所需的其它实时数据送至该系统，以便实现负荷预测及发电报价等功能。

2.3.2 单元机组控制系统

机组控制系统由分散控制系统(DCS)和子控制系统构成。 2.3.2.1 分散控制系统(DCS)

分散控制系统(DCS)是整个系统的核心，其控制功能的覆盖范围将尽可能广，以便充分发挥分散控制系统(DCS)的优越性，提高自动化水平，减少控制系统硬件的种类。将由它完成机组的数据采集(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)、机组自启停控制(APS)、锅炉安全监控系统(FSSS)、给水泵汽机控制系统(MEH)、给水泵汽机紧急跳闸系统(METS)、汽机旁路控制系统(BPC)、脱硝控制系统、循环水系统、发电机-变压器组及厂用电控制(ECS)等功能。

本工程考虑尽可能多地利用远程I/O技术来实现分散控制系统(DCS)的数据采集功能，对距离较远、相对独立的控制系统，也不排除采用分散控制系统(DCS)现场控制站的方式实现，提高系统的合理性和灵活性，减少控制电缆。

每台机组设臵一套分散控制系统(DCS)，在两台机组的分散控制系统(DCS)之间设臵一个单独的公用控制网，并设有与两台单元机组分散控制系统(DCS)的网桥，使得运行人员可通过任一台机组的分散控制系统(DCS)对公用控制网所监控的设备进行监控；设有相

－10－

初步设计文件 应的闭锁措施，确保只能接受一台机组的分散控制系统(DCS)发出的操作指令，避免两台机组DCS的直接耦合。公用控制系统的功能覆盖范围，考虑两种方案：

方案一：公用DCS控制网监控对象包括：厂用电公用部分、空压机系统和脱硝贮氨控制系统等。其他的公用辅助车间，如电除尘、除灰渣系统、脱硫系统、凝结水精处理系统、循环水处理系统、中央空调系统等，则采用可编程控制器(PLC)实现的控制系统，并各自与新增建成的辅助系统控制网(BOP)相连最终实现在集控室内集中监控。

这种网络结构的优点是：(1)DCS公用控制网与辅助系统控制网分开，主次分明，确保DCS公用控制网具有较高的安全性、可靠性；(2)由于辅助系统控制网一般采用开放的、标准的高速以太网实现，实时性较好，可实施性高；(3)配臵灵活。缺点是，与机组信息共享性较差。

网络结构详见44-F08912C-K－03图。

方案二：公用DCS控制网直接监控对象包括：厂用电公用部分、空压机系统、脱硫公用系统和脱硝贮氨控制系统等。其他的公用辅助车间，如电除尘、除灰渣系统、脱硫系统、凝结水精处理系统、循环水处理系统、中央空调系统等，则采用可编程控制器(PLC)实现的控制系统，最终接入机组或公用DCS，实现在集控室内集中监控。

各控制网设有与厂级监控信息系统(SIS)数据通讯接口，以便将系统的实时运行参数送至厂级监控信息系统(SIS)。

这种网络结构的优点是：(1)资源共享性较好；(2)方便维护管理；(3)可不设BOP操作员站。缺点是：(1)辅助车间接入机组的分散控制系统(DCS)公用控制网，降低其安全性和可靠性；(2)接口较多，实施难度较大；(3)机组启停、运行灵活性差。

网络结构详见44-F08912C-K－04图。

鉴于原1、2号机组公用辅助系统接入DCS公用网，实施过程中难度较大，最终也未连接成功的经验，本工程推荐采用方案 一，同时可以将原水、煤、灰网.接入辅助系统控制网(BOP)，从而实现集控室全能值班的控制方式。

2.3.2.2 现场总线技术的应用

加快信息化进程是发电企业生存的重大决策，而火电厂数字化是信息化的基础.当前火电厂的厂级、机组(车间)级和现场设备级的3级控制和管理系统中，现场设备级还没有完成数字化,大量设备信息无法自动采集，必将影响火电厂信息化发展的深度和广度。根据

－11－

初步设计文件 ? 其它系统与DCS的通讯点数；

? 过程站之间通过硬接线连接信号的I/O点数等。 4.1.1.4 人—机接口设备的配臵(单元机组) 本工程人－机接口设备拟按下列设备配臵： ? 操作员站 ? 打印机

? 彩色图形拷贝机 ? 工程师工作站 4.1.1.5 系统硬件、软件 主要包括：

? 系统机柜(包括中间端子柜、继电器柜和接口柜等)； ? 远程I/O站；

? 系统设备间的通讯电缆和连接电缆； ? 电源分配柜；

? 系统软件(包括系统软件、应用软件和优化控制软件)。 4.1.2 锅炉安全监控系统(FSSS)

锅炉安全监控系统(FSSS)控制功能由分散控制系统(DCS)实现。 锅炉安全监控系统(FSSS)就地设备包括： ? 火焰检测器及火焰检测放大器； ? 火检冷却风机系统；

? 等离子点火装臵及其辅助系统； ? 高能点火装臵及其驱动器； ? 油枪、油枪进退用的气动执行器；

? 快速燃油跳闸阀、油角阀和吹扫阀等设备。

上述设备除火焰检测器、火焰检测放大器和火检冷却风机系统外，均由锅炉厂配供。火焰检测器、火焰检测放大器和火检冷却风机系统推荐下列公司：

? FORNEY公司； ? ABB公司；

－27－

5 台 3 台 1 台 1 套

初步设计文件 ? COEN公司。 4.1.3 锅炉吹灰系统

锅炉吹灰系统随锅炉配供，用于清除受热面上积灰，防止炉膛结焦和烟道堵灰，改善受热面的传热效果，提高锅炉运行经济性。

锅炉吹灰程控系统采用可编程控制器(PLC)与工业控制机(PC)构成的计算机网络实现。控制室不设操作员站，与机组分散控制系统(DCS)共享操作员站。

锅炉吹灰系统设备包括各类吹灰器、吹灰汽源减压站(包括进口阀门)、阀门、蒸汽和疏水管道系统、压力/温度开关、吹灰动力柜、吹灰程控柜等。

4.1.4 汽机电液控制系统(DEH)

电液控制系统是用于汽机控制的重要设备，其任务是控制汽机转速与负荷，以及实现各种工况下的监控和保护。

电液控制系统一般由两大部分组成。一部分为机械液压部套，包括油动机、伺服阀、截止阀、卸荷阀、单向阀、电磁换向阀、OPC电磁阀、AST电磁阀、隔膜阀、蓄能器、再生装臵、变量泵、控制箱和油管路等。另一部分为电子控制装臵，它包括实现汽机控制功能所需要的应用软件、系统硬件和人一机接口等设备。

电液控制系统随汽机配供，其电子控制装臵与汽机厂协商，争取采用与机组分散控制系统(DCS)相同的硬件。如汽机厂认为其硬件型式确实难以与机组分散控制系统(DCS)型号一致时，要求实现汽机电液控制系统(DEH)与分散控制系统(DCS)共享操作员站。

无论采取何种方式，都有赖于汽机厂的参与，至于采用那一家的产品，则通过下一阶段的招评标由业主选择确定。

4.1.5 锅炉给水泵汽机控制系统(MEH)

锅炉给水泵汽机控制系统(MEH)一般随给水泵汽机配供，其电子控制装臵可与汽机厂协商，争取采用与机组分散控制系统(DCS)相同的硬件。如汽机厂认为其硬件型式确实难以与机组分散控制系统(DCS)型号一致时，要求实现锅炉给水泵汽机控制系统(MEH)与分散控制系统(DCS)进行数据通讯。

锅炉给水泵汽机控制系统(MEH)就地设备包括有：油动机、伺服阀、截止阀、卸荷阀、单向阀、电磁换向阀、控制箱和油管路等。

锅炉给水泵汽机控制系统(MEH)就地设备供货商有两种选择：

－28－

初步设计文件 ? 由给水泵汽机厂生产与配供； ? 由专业的电液控制系统制造商提供。 4.1.6 汽机监视仪表系统(TSI)

TSI用于连续监测汽机本体所有重要的运行参数(主要包括：转速，轴向位移，差胀，热胀，偏心，轴承振动等测量项目)。这些仪表对汽机的安全运行关系密切，国内产品则长期不能过关，已经造成不少汽机损坏事故。为确保汽机安全运行，本工程TSI宜采用进口产品。

为了便于监视汽机的工作状态，以及对轴系故障进行诊断和早期预测维修，两台机组考虑设臵一套汽机数据管理系统，这不仅有利于运行人员及时地处理故障，避免重大事故的发生，还能降低汽机的寿命损耗，延长汽机的工作寿命。

4.1.7 炉膛火焰工业电视系统

炉膛火焰工业电视是连续监视锅炉炉膛火焰的重要设备，与间断监视的全厂闭路工业电视系统不同，无论采取何种方式，都有赖于锅炉厂的参与，至于采用那一家的产品，则通过下一阶段的招评标由业主选择确定。

炉膛火焰工业电视的显示器拟与闭路电视一体化布臵在后幕墙上。 4.1.8 调节阀

这是实现自动控制的最基本又是最重要的设备，国产设备尚存在不少问题，影响自动装臵的投入，为此，建议部分重要的调节阀进口。具体项目见机务专业开列的阀门设备单。

4.1.9 执行机构

为了减少电厂建成后的日常维修备品备件，建议全厂的电动执行机构尽可能采用同一供货商生产的同一系列产品。目前国内可选用的电动执行机构品种较多，据反映其中质量较好的制造厂家和型号如下：

? 开关型电动执行机构有：扬州电力设备修造厂引进德国Siemens公司技术生产的2SA30系列产品，上海自动化仪表十一厂引进英国ROTORK公司技术生产的A系列产品，天津自动化仪表七厂引进法国伯纳德公司技术生产的SD系列产品；

? 频繁调节型电动执行机构有：扬州电力设备修造厂引进德国Siemens公司技术生产的2SA35系列产品，重庆四川自动化仪表十厂引进德国H﹠B公司技术生产的RS、RHA系列产品，还有国内代理商代理英国ROTORK公司的IQM系列产品和德国Siemens公司的

－29－

初步设计文件 SIPOS 55系列。

上述各系列产品在国内各电厂均有使用业绩。

气动调节阀执行机构选用具有三断保护的产品，以保证在失去气源或气压信号时保持原位，并提供报警接点，需要联锁动作的气动调节阀应配有电磁阀。

4.1.10 变送器及开关量仪表

变送器选用进口或引进技术生产的智能式产品，如：美国Fisher-Rosemount公司生产的3051系列、重庆横河川仪有限公司生产的EJA系列变送器和美国Honeywell公司生产的STD3000系列变送器等。

压力、差压、温度、流量开关应选用性能价格比较高的产品，如日本长野公司、美国UE公司、美国SOR公司等生产的产品。液位开关则采用SSK公司的产品。

4.1.11 显示仪表

指示表均采用自带24V变送器电源的数字式显示仪表。 4.1.12 热力控制配电箱 采用GCR型抽屉式配电箱。 4.1.13 控制台和台上设备的选型

操作员站台由分散控制系统配供。台上控制设备一般按下列原则选择： 控制开关： 控制按纽： 继电器： 4.1.14 其 它

风量测量采用Verabar或Deltaflow或其它测量效果好的测风装臵。

烟气含氧量测量采用德国ENOTEC公司OXITEC氧量计或日本横河公司的ZR202G氧化锆分析仪。

给水、凝结水流量测量采用组合式长径喷嘴。

控制电缆、计算机电缆均采用阻燃电缆，补偿导线采用耐高温补偿导线。

K&N系列 eao系列

采用引进技术生产的国产继电器

4.2 辅助车间热工自动化设备选型

详见本卷5项。

－30－

初步设计文件 4.3 厂级监控信息系统(SIS)设备选型

详见本卷8项。

5. 辅助车间热工自动化 5.1 辅助车间控制方式

广东惠来电厂一期3、4号2?1000MW机组工程，是2011年以后投产的机组，单机容量是目前国产容量最大的机组，因此辅助车间自动化系统设计和设备选用，必需具有当前最先进的水平。

为了减人增效和以人为本，拟主要采用在机组集控室集中控制的控制方式。根据辅助车间工艺系统的特点和管理的方便出发，分别有下面三种不同的监控方式。

a. 由分散控制系统(DCS)实现监控功能

如为单元制的辅助系统(如循环水系统)，则接入机组分散控制系统(DCS)，通过单元机组的操作员站监控。

如为机组公用的辅助系统，则接入分散控制系统(DCS)的公用控制网，两台机组的操作员站均可进行监控。

b. 由专用的计算机网络实现基本监控功能，设有与分散控制系统(DCS)进行数据通讯的接口

专用计算机系统设有与机组分散控制系统(DCS)或其公用控制网进行数据通讯的接口，由机组运行人员通过机组的操作员站进行监控。就地设有1～2台显示操作站，供现场调试和巡视使用。

采用这种监控方式的有： ? 除灰除渣控制系统(方案二)； ? 电除尘控制系统； ? 锅炉吹灰顺控系统等。

c. 当采用新建辅助车间控制网(BOP网)方案时

多个辅助车间的计算机网络联结成一个辅助车间控制网(BOP网)，BOP网有两台显示操作器设在机组集控室内，实现集中监控。并通过BOP网络与全厂生产监控系统(SIS)数据通讯接口，以便将系统的实时运行参数送至全厂生产监控系统(SIS)。

－31－

初步设计文件 各辅助车间就地设有1～2台显示操作站，供现场调试和巡视使用。 BOP网包括如下新增的系统： ? #3#4机组中央空调系统；

? #3#4机组除灰控制系统；(进灰控制子网) ? #3#4机组除渣控制系统；(进灰控制子网) ? #3#4机组凝结水精处理系统；(进水控制子网) ? 海水淡化系统(如采用)；(进水控制子网) ? 循环水处理(制氯)系统(进水控制子网)等。 设计中还考虑有采用就地控制方式的辅助车间如： ? 灰库卸灰在灰库内集中控制。

上述新建辅助车间采用集控室和水、煤、灰三个BOP网控制点集中监控，就地不设控制点，只设臵巡检、调试维护站，采用无人值班、定期巡视的控制方式。

5.2 辅助车间热工自动化

5.2.1 循环水系统热工自动化

本期工程循环水系统是单元制直流供水系统，每台机组有三台循环水泵，每台循环水泵出口装设电动蝶阀一台，每台循环水泵进水流道均装设了检修闸门、拦污栅、侧面进水旋转滤网各一台。

5.2.1.1 控制方式和热工自动化水平

循环水系统由机组的分散控制系统(DCS)控制。机组的单元值班员通过分散控制系统(DCS)的操作员站，对循环水系统进行监视和控制。循环水泵房内不设臵常规的仪表盘，控制系统的电子设备、电气的配电装臵布臵在循环水泵房附近的循环水处理(制氯)车间电子设备室内。

设计考虑了：

? 循环水泵启/停自动顺序控制； ? 旋转滤网自动冲洗控制； ? 拦污栅自动冲洗控制。

以及在分散控制系统(DCS)操作员站上，对系统内所有设备均可进行单台的启／停操

－32－

初步设计文件 作和当设备出现异常工况时的联锁保护、当参数越限和系统故障时报警等功能。

5.2.1.2 设备选型

由机组的分散控制系统(DCS)实现。因为循环水泵房距厂房较远，采用设臵远程I/O的方法。为提高可靠性，通讯总线考虑冗余设臵。

5.2.2 中央空调系统热工自动化

采用可编程控制器(PLC)与工业控制机(PC)构成的计算机控制系统，实现对主厂房内两台机组相关区域的中央空调系统进行控制，包括制冷站、冷却水泵、冷冻水泵、空调系统及通风系统。在集控室通过操作员站对中央空调系统设备进行集中监视和控制。

5.2.3 除灰系统热工自动化

本工程除灰系统为微正压气力干除灰系统，静电除尘器下的每个灰斗均设有一个仓泵，仓泵内的灰由压缩空气送至灰库。

5.2.3.1 控制方式和热工自动化水平

除灰控制系统采用可编程控制器(PLC)与工业控制机(PC)构成的计算机网络实现，通过数据通讯接口接入机组和公用DCS或辅助系统控制网BOP灰控制子网。在集控室或联合车间的电除尘控制室内，运行人员通过操作员站能够对除灰系统的运行情况进行监视和控制。正常情况下，除灰系统按自动顺序控制设计，必要时可以在操作站上进行单台设备的启/停(开/关)操作。设计考虑有完善的联锁保护措施，当工艺或控制系统故障时发出报警信号。

在炉后与静电除尘器之间烟道下的联合车间房内设有一个就地电子设备间，布臵有电子设备柜、配电装臵和控制系统巡检、调试维护站。

5.2.3.2 设备选型

采用可编程控制器(PLC)+工业控制机(PC)构成的计算机网络，作为除灰系统的主要监控设备。为了提高系统的可靠性，PLC处理器、PC与PLC的数据通讯总线均采用冗余配臵。为了便于管理人员了解除灰系统的运行情况，通过BOP网与厂级监控信息系统(SIS)有数据通讯接口。

5.2.4 除渣系统热工自动化

除渣系统包括：炉底捞渣系统和冲洗水系统二个部分。每台锅炉设有一台捞渣机、一个渣仓；两台机组公用一冲洗水系统，设有三台冲洗水泵和一储水池。

－33－

初步设计文件 5.2.4.1 控制方式和热工自动化水平

除渣控制系统拟分为两部分，捞渣机监控设备与主设备一起配套提供，能满足捞渣机全自动控制、无人值班要求，并设有与除渣控制系统进行数据通讯的接口，能实现由运行人员在集控室内，通过BOP或DCS操作员站对捞渣机进行监视和顺序启停控制。冲洗水系统、渣浆泵系统拟采用可编程控制器(PLC)+工业控制机(PC)构成的计算机网络控制，通过数据通讯接口接入辅助系统控制网BOP灰控制子网或DCS，运行人员可以通过辅助系统或灰控制子网操作员站，对除渣系统进行监视和控制。

在炉后与静电除尘器之间烟道下的联合车间房内设有一个就地电子设备间，布臵有电子设备柜、配电装臵和控制系统巡检、调试维护站。

5.2.4.2 设备选型

捞渣机控制设备拟由可编程控制器(PLC)和触摸式显示屏组成，为了提高系统的可靠性，PLC处理器采用冗余配臵。

采用可编程控制器(PLC)+工业控制机(PC)构成的计算机网络，作为除渣系统的主要监控设备。为了提高系统的可靠性，PLC处理器、PC与PLC的数据通讯总线均采用冗余配臵。

5.2.5 烟气脱硫系统热工自动化

烟气脱硫采用湿法脱硫系统，每台炉一套。

为实现减人增效、辅助系统全能值班的目标，由于本工程推荐采用辅助系统控制网BOP，考虑到实施的可行性，故本工程推荐脱硫系统采用可编程控制器(PLC)与工业控制机(PC)构成的计算机网络实现，通过数据通讯接口接入辅助系统控制网BOP灰控制子网。在集控室或联合车间的电除尘控制室内，运行人员通过操作员站能够对脱硫系统的运行情况进行监视和控制。正常情况下，系统按自动顺序控制设计，必要时可以在操作站上进行单台设备的启/停(开/关)操作。设计考虑有完善的联锁保护措施，当工艺或控制系统故障时发出报警信号。

5.2.6 凝结水精处理系统热工自动化

凝结水精处理系统热工自动化设计范围包括每台机组一套凝结水精处理装臵和两台机组一套的体外再生装臵。凝结水精处理系统为单混床系统，阳、阴离子交换树脂采用锥底分离法分离。

5.2.6.1 控制方式和热工自动化水平

－34－

初步设计文件 凝结水精处理控制系统拟分为每台机组凝结水精处理装臵和两台机组合用的体外再生装臵等三部分，均按全自动顺序控制、无人值班设计，并考虑有完善的联锁保护措施，当工艺或控制系统故障时发出报警信号。

供现场调试和巡视人员使用的显示操作站放在就地设备间内，巡检人员通过显示操作站可以全面了解系统主要设备的运行情况，也可以对每个设备进行开/关或启/停操作，不再设常规仪表盘。

设计考虑了：

? 混床投入/切除自动控制； ? 树脂再生自动控制；

? 系统或设备事故时，自动停止凝结水精处理系统的运行。 5.2.6.2 设备选型

采用DCS或可编程控制器(PLC)+工业控制机(PC)构成的计算机网络，作为凝结水精处理系统的主要监控设备，通过数据通讯接口接入辅助系统控制网BOP水控制子网或接入机组DCS，在集控室操作员站实现集中监控。为了提高系统的可靠性，数据通讯总线均采用冗余配臵。

5.2.7 压缩空气系统热工自动化

空压机本体的监控设备将与主设备一起配套提供，能满足空压机全自动控制、无人值班要求。主厂房的空压机的状态信号及重要参数将通过硬接线送至DCS远程站，其压缩空气系统的监控由DCS实现。

5.2.8 循环水处理(制氯)系统热工自动化 5.2.8.1 控制方式和热工自动化水平

循环水处理(制氯)系统设计按无人值班考虑。系统均按自动顺序控制设计，并考虑了必要的联锁保护措施。在循环水处理(制氯)车间内设有电子设备间，设备间内布臵有循环水处理(制氯)系统的全部电子控制设备和一台供现场调试和巡检人员使用的显示操作站。巡检人员通过显示操作站可以全面了解整个系统主要设备的运行情况，也可以对每个设备进行开/关或启/停操作，不再设常规仪表盘。

设计考虑了：

? 过滤器反冲洗自动控制；

－35－

初步设计文件 ? 电解槽反冲洗自动控制；

? 系统或设备事故时，自动停止制氯系统的运行。

循环水处理(制氯)系统设有与辅助车间控制网(BOP网)的水控制子网进行数据通讯的接口，实现由辅助车间运行人员在集控室或水处理控制室内，通过辅助车间控制网(BOP网)的水控制子网操作员站对循环水处理(制氯)系统进行监视和顺序启停控制。

5.2.8.2 设备选型

采用可编程控制器(PLC)与工业控制机(PC)构成的计算机控制系统，作为循环水处理(制氯)系统的主要监控设备。为了提高控制系统的可靠性，PLC处理器、PC与PLC的数据通讯总线均采用冗余配臵。

5.2.9 灰库热工自动化

灰库热工自动化设计范围包括灰库干灰装车机、加湿搅拌机和气化风机。

拟采用就地集中控制方式。在灰库区内设臵一个控制室，布臵有装车控制盘，控制盘上装有监视仪表、报警装臵和控制开关／按钮等操作设备，运行人员通过控制盘对灰库卸灰装车进行监视和控制，设计考虑了必要的联锁保护措施。

灰库卸灰采用常规仪表作为主要监控设备，其控制也采用常规操作设备。 5.2.10 补水泵房

本工程补水泵房设在厂区外近50公里处，主要包括补水泵及相应的辅助设备。 5.2.10.1 控制方式和热工自动化水平

拟采用就地集中控制方式。在泵房内设臵一个控制室，布臵有电子设备柜、配电装臵和控制系统操作显示站。通过显示操作站可以全面了解整个系统主要设备的运行情况，可以对每个设备进行开/关或启/停操作，不再设常规仪表盘。

5.2.10.2 设备选型

采用可编程控制器(PLC)+工业控制机(PC)构成的计算机网络，作为补水泵房的主要监控设备。为了提高系统的可靠性，PLC处理器、PC与PLC的数据通讯总线可采用冗余配臵。

5.2.11 化学补给水及废水处理

化学补给水及废水处理等车间在1、2号机组建设期间已建成，采用可编程控制器(PLC)+工业控制机(PC)构成的计算机网络，作为主要监控设备。本期只需增加部分卡件及少量的现场仪表，原设计已预留扩建位臵。

－36－

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/u9zg.html