01 挖掘DCS系统潜在功能

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1、全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集DCS与SIS挖掘DCS系统潜在功能凸现实用性满足特殊性曹德铭（上海电力股份有限公司闵行发电厂）摘要：我厂6台机组的改造全部使用了DCS系统，设备的自动化程度明显提高，运行人员的工作强度大为减小，供电煤耗降低，经济效益提高。在DCS系统运转过程中运行职工时常碰到一些实际问题需要解决，于是我们对DCS系统的自动控制技术进行了完善、优化，并通过技术改进、增加自动投入等，提高了设备自动控制的投入率，使其更切合实际，更具实用性。关键词：DCS系统　自动控制　完善优化　技术改进

2、　投入率　实用性我们闵行发电厂从1999年9号机组改造后，相继对6台机组进行了DCS改造，机组的控制系统已全部更新换代。改造成功后，自动化程度明显提高，运行人员的工作强度大为减小，供电煤耗降低，经济效益提高。但综观全过程，却发现DCS系统一般较注重使用的普遍性，即能满足发电企业的自动控制、保护控制、顺序控制、数据显示、数据的历史记录追忆等一般通用功能，而缺乏更多的实用性和特殊性，没有在更大程度上解决好个体企业的某些实际问题。以我厂为例，在DCS设备改造后的运行中，诸如给煤机试转前后的连锁保护逻辑不能自动解除和恢复、负

3、荷增减不能自动报警、减温自动不能投入、燃煤热值变化随时影响燃烧自动的调节品质等问题就一一暴露了出来，影响机组的安全性和可靠性。为了使机组能更安全可靠地运行，在一些机组改造后，在一些机组的调试中，根据运行人员的实际需求和异常工况的分析，结合DCS系统尚可挖掘的潜在功能，我们对机组的DCS自动控制系统进行了完善、优化、技术改进、增加自动投入等，使其更切合实际，更具实用性，满足特殊性。1提高设备自动控制的投入率1.1　主蒸汽温度自动控制的投入火电机组主蒸汽温度的品质应该是稳定的，上下波动的数值应被控制在一个较为恒定的范围内

4、，既不能太高也不能太低，太高或太低都会影响机组的正常运行。过热器若经常运行在太高的超温状态，不仅容易产生爆管，增加MFT动作次数，缩短过热器寿命，还会烧坏汽机的进汽设备；过热器若经常在温度太低的状态下运行，不仅会影响机组的经济性，还会造成汽机末节的蒸汽湿度因过大而损坏叶片的后果。在以往的工作实践中，主蒸汽温度极不稳定，尤其是超温现象时常发生。1.1.1　长期困扰锅炉运行职工的主蒸汽超温现象497全国火电大机组（600MW级）竞赛第9届年会论文集DCS与SIS机组完成DCS改造后，虽采用了AGC与一次调频控制机组的功率

5、，使锅炉的燃料量随机组的功率指令而时刻进行调节，但锅炉的主蒸汽温度自动还是难以投入，导致锅炉运行人员不得不常用手动来调节主蒸汽温。以8号机组为例，投入了AGC自动后，锅炉的主蒸汽温度上下波动仍偏离设定值正负10℃以上。当值的锅炉运行人员必须花大的精力去监视主蒸汽温度的变化状况，一旦发现温度有超过规定数值的趋势，就立即用手动方式及时调整一、二级减温水流量，使主蒸汽温度保持在正常数值范围内波动。加之，火电机组主蒸汽温度的品质是否稳定，尤其是有无超温，是我厂用来考核锅炉运行人员工作业绩的重要指标之一，所以锅炉运行人员迫切希

6、望能尽早解决这一难题，实现一、二级减温系统的自动控制。1.1.2　主蒸汽温度自动的对象分析主汽温度受多变量的外扰影响，而减温自动的串级系统由于调节速度滞后难以克服外扰影响，造成超温。外部扰动主要有燃料量、烟气流量、排烟温度、机组负荷、主汽压力、给水泵出口压力、给水调整门开度位置等的变化。1.1.3　主蒸汽减温自动控制的调试投入主要是改进控制策略。主要包括前馈模糊控制、增设调节器抗积分饱和功能、变参数控制、随动温度设定值技术等。1.1.3.1　前馈模糊控制。它看似模糊，实为一种行之有效的办法。当调节系统引入多种前馈作用

7、后，依据各种主要外部扰动对调节系统的影响，进行事前调节，使调节器在主蒸汽温度变化前就及时地动作，加快了调节速度，调节品质明显提高。1.1.3.2　增设调节器抗积分饱和功能。由于减温自动采用串级控制策略，调节器的积分饱和问题必须在这个控制系统中解决，所以在一、二级减温控制回路中都增加设计了调节器抗积分饱和功能。当减温水调整门开足式关闭时，分别闭锁调节器的单向输出。1.1.3.3　变参数控制。当主蒸汽温度偏离设定值较大时，自动改变调节器的PID参数，增加减温水流量的变化速度和变化范围，减小主蒸汽温度的波动范围，使调节的品

8、质得到提高。1.1.3.4　随动温度设定值技术，即当主蒸汽温度偏离设定值时，会随动地改变一级减温自动温度的设定值，使主蒸汽温度尽快地回到设定值范围。一、二级减温投入了自动控制，减少了锅炉管壁的受损和爆管，减少了MFT发生的次数，从而达到延长机组的寿命，确保电厂安全生产的目的。同时，为锅炉运行人员减轻了工作强度，也实实在在地为企业创出了直接的经济