火电机组的顺序控制

单元机组运行1、单元制火电机组的des控制系统由以下子系统组成：模拟量控制系统及其单元机组协调控制系统；锅炉炉膛安全监控系统或称燃烧器管理系统；顺序控制系统；数据采集系统；汽轮机数字电液控制系统；旁路控制系统；发变组控制系统。

2、启动方式的分类及主要特点：1）冷启动。

停机72小时以上，汽轮机高、中压转子初始金属温度低于121°C时启动；2）热启动。

停机10-72小时后，汽轮机高压或中压转子初始金属温度大于或等于121C、小于260C时启动；3）热启动。

停机1-10小时后，汽轮机高、中压转子初始金属温度大于或等于260C、小于450C时启动；4）极热启动。

停机1小时内，汽轮机高压或中压转子初始金属温度大于450C时启动。

3、厂用电电压等级有两种，即为6kv和400v。

大于200kw的电动机由6kv高压厂用母线供电，200kv及以下容量的电动机由低压400v母线供电。

4.400V低压厂用电系统通常在一个单元中有多个由PC供电的电源中心（PC）和多个电机控制中心（MCC）。

通常，75-200kw和150-650kw之间的静态负载连接到电源中心（PC），容量小于75kW的电机和小功率加热器等杂散负载连接到电机控制中心（MCC）。

从电机控制中心，它可以连接到车间本地配电盘（PDP），用于车间的小容量杂散负载。

5、直流220v系统正常运行方式：1）直流220v系统由蓄电池和充电柜在直流母线上并列运行，充电柜除带正常220v母线上负荷外，同时对蓄电池组浮充电。

2）#4、#5机直流i、ii 母线联络开关在断开位置。

3）#1充电柜#1蓄电池组上i段直流母线，#2充电柜#2蓄电池组上的ii段直流母线，#3充电柜备用。

4）直流母线绝缘监测仪投入运行。

非正常运行方式：1）直流i（ii）段母线串带ii（i）段母线运行，#2（#1）充电柜停运，#2（#1）蓄电池组与母线隔离。

2）#1（#2）充电柜故障时，#1（#2）蓄电池及直流母线由#3充电柜带，#1（#2）充电柜退出运行。

发电厂控制相关名词解释DCS分散控制系统指控制功能分散、风险分散、操作显示集中、采用分布式结构的智能网络控制系统。

DAS数据采集系统指采用数字计算机控制系统对工艺系统和设备的运行参数、状态进行检测，对检测结果进行处理、记录、显示和报警，对机组的运行情况进行运算分析，并提出运行指导的监视系统。

MCS模拟量控制系统指通过控制变量自动完成被控制变量调节的回路。

CCS协调控制系统：指将锅炉-汽轮发电机组作为一个整体进行控制，通过控制回路协调锅炉汽轮机在自动状态下运行给锅炉、汽轮机的自动控制系统发出指令，以适应负荷变化的需要，尽最大可能发挥机组的调频、调峰的能力，它直接作用的执行级是锅炉燃料控制系统和汽轮机控制系统。

SCS顺序控制系统：指对火电机组的辅机及辅助系统，按照运行规律规定的顺序（输入信号条件顺序、动作顺序或时间顺序）实现启动或停止过程的自动控制系统。

FSSS炉膛安全监控系统：指对锅炉点火和油枪进行程序自动控制，防止锅炉炉膛由于燃烧熄火、过压等原因引起炉膛爆炸（内爆或外爆）而采取的监视和控制措施的自动系统。

其包括燃烧器控制系统BCS和炉膛安全系统FSS。

AGC自动发电控制，根据电网对各电厂负荷要求对机组发电功率由电网调度进行自动控制的系统。

MFT总燃料跳闸指保护信号指令动作或由人工操作后，快速切断进入炉膛的所有燃料而采取的措施。

DEH汽轮机数字式电液控制系统，是按电气原理设计的敏感元件、数字电路以及按液压原理设计的放大元件和液压伺服机构构成的汽轮机控制系统。

ATC或ATSC汽轮机自启动，根据汽轮机的运行参数和热应力计算，使汽轮机从盘车开始直到带初负荷按程序实现自启动。

OPC超速保护控制功能，是一种抑制超速的控制功能，常见有以下两种：i.当汽轮机转速达到额定转速的103%时，自动关闭中、高压调节汽门；当转速恢复正常时，开户这些汽门以维持额定转速。

ii.当汽轮机转速出现加速度时，发出超驰指令，关闭高、中压调速汽门；当加速度为0时由正常转速控制回路维持正常转速。

火力发电厂DCS顺序控制系统SCS调试全套1设备概况神华国华宁东发电厂二期2×660MW扩建工程是超超临界空冷机组,本工程装设2χ660MW超超临界间接空冷燃煤机组酒己两台超超临界、一次中间再热、平衡通风、固态排渣直流锅炉，采用定一滑一定方式运行。

每台锅炉配1台100%容量的动叶可调轴流式一次风机，酉己1台100%容量的动叶可调轴流式送风机，酉己1台100%容量的动叶可调轴流式引风机，引风机设计裕量同时必须满足烟气脱硫、脱硝系统的要求,烟气经过脱硫塔后至湿式除尘器然后排至间冷塔内。

本工程2X660MW汽轮机为超超临界、一次中间再热、单轴、三缸二排汽间接空冷凝汽式汽轮机，机组能以定——滑——定方式运行，滑压运行的范围暂按40〜90%额定负荷，汽轮机采用高中压联合启动方式，可带基本负荷并调峰运行，凝汽器为干式空冷凝汽器。

本工程发电机为2×660MW水氢氢冷却的汽轮发电机组，以发电机、变压器组单元接线接入厂内75OkV配电装置发电机出口不设断路器，750kV配电装置采用3/2断路器接线，2回750kV出线，启动/备用变高压电源直接由一期的330kV升压站引接。

机组J顺序控制系统功能由DCS分散控制系统实现，其主要功能是完成二进制控制对象的远方操作控制功能、重要辅机及阀门的联锁保护功能以及相应系统的顺序控制功能。

主要的顺序控制系统包括以下部分：1.1锅炉烟风系统子组项：空预器子组项，包括主、副电机等；送风机子组项,包括送风机、润滑油泵、风机动叶等；引风机子组项，包括引风机、润滑油泵、风机动叶等；一次风机子组项，包括一次风机、变频控制等。

1.2制粉系统功能组项：磨煤机子组项：包括磨煤机、有关风门挡板、煤粉挡板；给煤机子组项：包括给煤机、煤闸门挡板。

给水泵子组项：包括给水泵、给水泵润滑油泵、出口阀门、最小流量阀等；凝汽器反冲洗子组项，：包括凝汽器循环水进、出口阀门等；低压加热器子组项：包括低加进、出水阀、旁路阀等；高压加热器子组项：包括高加进、出水阀、旁路阀等;过热蒸汽及再热蒸汽疏水功能组；汽机抽汽功能组；除氧器给水功能组；凝汽器真空功能组；汽机油系统功能组；汽机轴封系统功能组；发电机氢油水系统功能组；工业水系统功能组；循环水系统功能组。

中华人民共和国电力行业标准火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程DL/T658—1998 Code for on-line acceptance test of sequence control systemin fossil fuel power plant中华人民共和国电力工业部1998-03-19批准1998-10-01实施前言本规程根据电力工业部技综［1995］44号文电力行业标准计划的安排制定。

本规程是新编的电力行业标准。

本规程由电力工业部热工自动化标准化技术委员会提出并归口。

本规程起草单位：电力工业部热工研究院。

本规程主要起草人：饶纪杭。

本规程委托电力工业部热工自动化标准化技术委员会负责解释。

1范围本规程规定了火力发电厂顺序控制系统在线验收测试的内容、方法，以及应达到的标准，适用于300MW及以上机组采用分散控制系统构成的顺序控制系统订货合同和工程建设的最终在线验收测试。

对于采用其他顺序控制装置构成的顺序控制系统也可参照使用。

2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。

在标准出版时，所示版本均为有效。

所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

DL5000—94火力发电厂设计技术规程JB/TS234—91工业控制计算机系统验收大纲SDJ279—90电力建设施工及验收技术规范(热工仪表及控制装置篇)电建［1996］159火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程(1996年版)3定义3.1顺序控制sequence control实现生产过程所要求的一系列顺序动作的控制。

3.2子组级顺序控制sub-group of sequence control控制范围仅限于单台辅机及其附属设备的顺序控制。

3.3组级顺序控制group of sequence control控制范围包括有关联的多个子组级的顺序控制。

3.4开关量信号on-off signal只有电路合通或断开两种工作状态的信号。

95自动化控制Automatic Control电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering火电厂是以石油、天然气、煤炭、化工尾气等为燃料，通过燃料燃烧取得热能，并借助各种设备、经过一系列物理化学反应，将热能转化为电能。

火电厂生产中所使用的主要设备包括锅炉、汽轮机以及发电机，辅助设备包括磨煤机、烟囱、各种水泵、加热器、冷凝器、除氧器、各种量测设备以及控制设备。

顺序控制系统的主要作用是对发电厂各种生产设备的启停进行控制，在确保火电厂生产安全、稳定方面发挥着重要的作用。

1 火电厂生产流程目前，火电厂可分为内燃机发电厂、燃气轮机发电厂、蒸汽动力发电厂等不同的类型。

虽然不同类型火电厂的生产工艺有着一定的差异，但从能量转换角度考虑，其生产过程基本相同，即将燃料的化学能转变为电能。

火电厂的生产流程主要包括三个阶段：（1）燃烧系统。

燃料在锅炉中进行燃烧，从而将燃料的化学能转变成了热能，锅炉中的水被加热，变成了蒸汽。

燃烧系统又可以分为输煤系统、磨煤系统、锅炉与燃烧系统、风烟系统以及灰渣系统等。

如图1所示。

（2）汽水系统。

锅炉中的过热蒸汽进入到汽轮机之后，带动汽轮机旋转，从而将热能转化成了机械能。

汽水系统又可以分为给水系统、再热系统、冷却水系统、补水系统、回热系统。

所使用的机械设备主要包括汽轮机、锅炉、加热器、除氧器、凝汽器以及各种管道。

如图2所示。

（3）电气系统。

汽轮机旋转产生的机械能带动发电机发电，从而将机械能转化成了电能。

电气系统又可以分为励磁装置、升压变电所、厂用电系统以及发电机等。

如图3所示。

2 火电厂主副机与辅助设备顺序控制的含义顺序控制指的是，火电厂生产中，对某大型主设备及其相关辅助设备群、某工艺系统的启动、运行、停止中的事故处理，按照提前设定好的数据、时间等序列，进行自动控制。

火电厂生产过程中，应用顺序控制技术，对大型单元机组的主副机与辅助设备的启停、事故处理进行有效控制，是确保机组安全稳定运行的前提所在。

顺序控制技术在火电厂的应用—兼论顺控技术与计算机控制系统的协调发展1 引言随着计算机技术的发展，分散控制系统（DCS）在火电厂热工自动化领域得到了广泛的应用，其功能的划分也逐渐合理。

通常将辅机顺序控制功能称为顺控（SCS）。

本文通过回顾我国火电厂顺控技术的发展历史和多年来火电厂顺序控制技术的实践,特别是在对引进型机组配置的各种顺控系统进行剖析和综合的基础上，按不同的发展层次，结合各个时期的历史背景，从应用软件的角度澄清一些事实，对于计算机顺序控制系统本身有待改进的一些问题进行深入探讨，籍以说明如何应用好计算机顺序控制技术，进而提高我国火电厂顺序控制系统的应用水平。

2 组件式顺序自动控制装置——TMTM是瑞士BBC公司于70年代制造的TUR－BOMAT的简称，是一套基于晶体管分立元件的组件式顺序自动控制装置，用于汽轮机组的自启停。

我国最早引进的300 MW再热式汽轮发电机组——元宝山发电厂1号机就应用TM实现汽轮机的自启停［1］。

TM是一台控制整套汽轮发电机组自动启、停机的程序控制装置，它按设计好的程序控制汽轮机功频电调和汽轮机辅机设备，从汽轮发电机组启动直到并网带负荷的全部操作完全自动进行，停机时的操作也是自动完成的。

用TM控制汽轮发电机组的启停，若从控制过程来看，它严格遵守运行规程，与手动操作无差异，TM在手动方式下运行时，它的启停程序就是作为手动操作规程使用的。

但是TM的自启停程序，并不是手动操作规程的简单排列，而是综合考虑机组的启停特性、信息的变化规律和故障的处理方法等因素后，进行分析排列，从而整理出自动操作的逻辑关系。

法国CEM公司的300 MW再热式汽轮发电机组，其启动过程从静止状态到带负荷运行分为5个阶段，每个阶段中又分为若干程序步骤。

程序阶段的划分考虑到启动时可以停留在各个阶段进行设备检查，发生故障时也可以根据故障情况退回到适当的程序阶段。

TM中每个程序步骤发操作指令所应具备的条件称作一次判据，一次判据满足之后，步骤单元就发出操作指令，指令时间是2 s。

火电厂控制系统总体分为两部分：第一部分是主控部分，第二部分是副控部分。

下面就这两部分具体内容做个介绍。

第一部分火电厂主控系统火电厂主控系统以控制方式分类可分为：DAS、MCS、SCS、FSSS及DEH等系统。

一。

数据采集系统—DAS火电厂的主控系统中的DAS（数据采集系统)主要是连续采集和处理机组工艺模拟量信号和设备状态的开关量信号，并实时监视，保证机组安全可靠地运行.DAS系统的主要功能如下:数据采集：对现场的模拟量、开关量的实时数据采集、扫描、处理.信息显示：包括工艺系统的模拟图和设备状态显示、实时数据显示、棒图显示、历史趋势显示、报警显示等。

事件记录和报表制作/ 打印：包括SOE 顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。

事件记录和报表制作/ 打印：包括SOE 顺序事件记录、工艺数据信息记录、设备运行记录、报警记录与查询等。

历史数据存储和检索。

设备故障诊断。

二。

模拟量调节系统-MCS系统模拟量控制系统（Modulating Control System,简写MCS）MCS的根本任务是进行负荷控制以适应电网的需要。

在单元机组中，负荷的变化会导致主汽压力的变化，这样需要调整燃料量、风量，进而使燃烧经济性和炉膛负压发生变化;主汽压力变化在另一方面又需调整给水流量和减温水量，这又使汽包水位和蒸汽温度发生变化。

这些模拟量参数的变化都有一个迟延过程，如果采用常规的单变量控制系统;上述参数变化后重新调整到正常值是非常困难的，往往需要一个较长的过程.而模拟量控制系统把锅炉和汽轮发电机看成是一个不可分割的整体，并采用以前馈-反馈控制为主的多变量协调控制策略,较好地解决了过去常规单变量控制系统存在的问题。

模拟量控制系统使整个机组（包括主辅机设备),都能协调地根据统一的负荷指令，及时、同步地控制到适应负荷指令的状态.从这个意义来说,模拟量控制系统是大型火力发电机组安全、经济运行的重要技术保障。