• 關(guān)鍵詞： 分散控制系統(tǒng)（DCS） NT6000 脫硝 改造
• 摘要：本文主要介紹NT6000分散控制系統(tǒng)在浙江神華國(guó)華舟山發(fā)電有限公司#1、#2機(jī)組脫硝部分歐陸控制系統(tǒng)改造工程的應(yīng)用。

1   背景簡(jiǎn)介

神華國(guó)華舟山電廠位于浙江省舟山群島定海市白泉經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，自項(xiàng)目開(kāi)工建設(shè)以來(lái)，已有一期2×135MW和二期2×350MW共計(jì)四臺(tái)火電燃煤機(jī)組相繼建成并投入商業(yè)運(yùn)行。其中一期工程兩臺(tái)機(jī)組分別于2002年、2006年先后進(jìn)行控制系統(tǒng)改造升級(jí)，DCS采用英國(guó)歐陸T3500系統(tǒng)；二期工程兩臺(tái)機(jī)組分別于2010年、2014年相繼建成投產(chǎn)，DCS采用我公司研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的NT6000分散控制系統(tǒng)。

隨著技術(shù)的發(fā)展和控制要求的不斷提升，歐陸T3500系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、操作響應(yīng)速度、控制器容量等使用維護(hù)方面的指標(biāo)漸漸顯得有些落后。NT6000分散控制系統(tǒng)與歐陸T3500系統(tǒng)比較，在穩(wěn)定性、可靠性和易用性等方面均有明顯的優(yōu)勢(shì)，能適應(yīng)機(jī)組各種運(yùn)行工況的要求,確保機(jī)組安全、高效運(yùn)行。

2  項(xiàng)目需求

從2002年首臺(tái)機(jī)組控制系統(tǒng)改造升級(jí)至今，T3500已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行了12年。但隨著機(jī)組運(yùn)行年限增加，一些后續(xù)問(wèn)題也逐漸凸顯。首先，該套DCS系統(tǒng)正處于更新?lián)Q代時(shí)期，部分備品備件面臨庫(kù)存不足或采購(gòu)成本高昂等情況；其次，隨著#3、#4機(jī)組的相繼投運(yùn)，該廠現(xiàn)有熱工維護(hù)人員需要同時(shí)掌握T3500和NT6000兩種不同的控制系統(tǒng)，顯著加大了熱控檢修難度；再者，一期工程的硬件更新成本和廠商維護(hù)成本逐年增加，且維護(hù)次數(shù)相較于二期工程也明顯偏高；另外，一期工程現(xiàn)役機(jī)組在國(guó)家政策限定下亟須進(jìn)行環(huán)保改造，而原有控制系統(tǒng)擴(kuò)容裕量存在不足，不滿足現(xiàn)行改造需求。

近期國(guó)家發(fā)改委、環(huán)保部、國(guó)家能源局三部委聯(lián)合下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020）》，明確要求加快燃煤發(fā)電機(jī)組升級(jí)與改造，以實(shí)現(xiàn)供電煤耗、污染排放。煤炭占能源消費(fèi)比重“三降低”。因此，我國(guó)中東部地區(qū)燃煤電廠面臨更嚴(yán)格的能效準(zhǔn)入門檻，部分達(dá)不到節(jié)能減排的現(xiàn)役老機(jī)組必須限期實(shí)施改造升級(jí)。國(guó)華舟山為積極響應(yīng)國(guó)家政策，已出臺(tái)具體改造方案。從時(shí)間先后順序來(lái)看分為以下兩個(gè)階段：1.先期計(jì)劃在2014、15年期間完成#1、#2機(jī)組脫硝、脫硫升級(jí)改造；2.后期計(jì)劃在2015、16年全廠供熱改造期間同步實(shí)施一期工程控制系統(tǒng)全面升級(jí)更新。對(duì)于新增加的控制系統(tǒng)，用戶提出以下幾點(diǎn)要求：1.產(chǎn)品選型穩(wěn)定可靠；2.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本低，施工周期短；3.系統(tǒng)方便維護(hù)，簡(jiǎn)單易學(xué)；4.設(shè)備兼容性良好，能與歐陸老系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)接；5.能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過(guò)渡，具有長(zhǎng)久時(shí)效性，可有效降低后續(xù)改造成本。

3  解決方案

1.   現(xiàn)況分析：

1)   T3500系統(tǒng)是以FIX為基礎(chǔ)，針對(duì)T3500系統(tǒng)的特點(diǎn)而開(kāi)發(fā)出的早期控制系統(tǒng)軟件。舟山#1、#2機(jī)組中工作站節(jié)點(diǎn)與控制器節(jié)點(diǎn)間的通訊網(wǎng)絡(luò)為無(wú)主令牌的高速公路總線LIN網(wǎng)，整體配置為客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。其硬件平臺(tái)采用歐陸產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)建，包括T103、T940型號(hào)DPU，T2500橫式機(jī)架配置模塊以及其它各類信號(hào)處理摸件。

2)   NT6000系統(tǒng)是我公司自主研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品，是充分結(jié)合國(guó)內(nèi)火電市場(chǎng)需求而開(kāi)發(fā)出的新型控制系統(tǒng)。舟山#3、#4機(jī)組采用eNet高速通訊網(wǎng)絡(luò)，整體配置為客戶端結(jié)構(gòu)。其硬件平臺(tái)完全采用公司自有產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)建，包括KM940型號(hào)DPU,標(biāo)準(zhǔn)柜配置組件及KM系列等多種型號(hào)IO摸件。

3)   此次脫硝改造工程，在不改變主機(jī)DCS系統(tǒng)原有設(shè)計(jì)的前提下通過(guò)采取NT6000+FIX的組合方案進(jìn)行嵌入式改造，主要考慮因素有以下幾點(diǎn)：

a)  NT6000產(chǎn)品在#3、#4機(jī)組已長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，其簡(jiǎn)單易懂、穩(wěn)定高效的特性已得到客戶一致認(rèn)可；

b)  控制器單元KM940較T103、T940處理能力更強(qiáng)，相應(yīng)機(jī)柜卡件測(cè)點(diǎn)容量更大，單機(jī)柜配置即可實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組脫硝控制需求；

c)  調(diào)試期間可通過(guò)CCM軟件實(shí)現(xiàn)下位機(jī)組態(tài)在線監(jiān)視和無(wú)擾下載，確保機(jī)組運(yùn)行更加安全可靠；

d)  硬件選型與二期項(xiàng)目相同，部分設(shè)備（如DPU、IO摸件等）均可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，能極大減少熱工人員的檢修工作量和學(xué)習(xí)難度；

e)  IO信號(hào)可通過(guò)API、OPC接口軟件實(shí)現(xiàn)PDB格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并同步映射至FIX上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接并與主機(jī)界面風(fēng)格保持一致，充分保留了用戶操作習(xí)慣；

f)  先期通過(guò)脫硝改造實(shí)現(xiàn)NT6000硬件代入，為后期在#1、#2機(jī)組供熱改造期間低成本實(shí)施全體控制系統(tǒng)改造升級(jí)提供可能，完全滿足平穩(wěn)過(guò)渡和以點(diǎn)帶面的要求。

2.   工程設(shè)計(jì)：

1)   硬件配置：1.研華工控機(jī)（雙網(wǎng)）2臺(tái)；2.Dell顯示器1臺(tái)；3.D-Link視屏轉(zhuǎn)換器1臺(tái)； 4.交換機(jī)2臺(tái)；5.控制機(jī)柜1只（含DPU、IO卡件等）。

2)  軟件配置：1.Wondows2000(NT)；2.FIX7.0；3.NT6000。

3)  網(wǎng)絡(luò)配置: 1.將交換機(jī)安裝至工程師站服務(wù)器機(jī)柜，并入上層環(huán)網(wǎng)；2.工控機(jī)ZS1TA/ZS1TB設(shè)定為雙服務(wù)器冗余結(jié)構(gòu)，并對(duì)雙網(wǎng)卡進(jìn)行綁定，分別設(shè)置IP為192.168.1.18和192.168.1.19，連接至上層網(wǎng)；3.KM940撥碼設(shè)定為DPU1001，通過(guò)NET1單網(wǎng)分接至上層網(wǎng)絡(luò)。

4)  動(dòng)態(tài)視圖：機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)， I/ODriverServer(OPC)實(shí)時(shí)采集點(diǎn)數(shù)為1010,DataBase(PDB)實(shí)際應(yīng)用點(diǎn)數(shù)為824，畫面數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、歷史曲線均顯示流暢，上位機(jī)操作動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間<0.8s，總體達(dá)到設(shè)計(jì)要求。< span="">

4  項(xiàng)目總結(jié)

舟山電廠一期工程脫硝系統(tǒng)改造項(xiàng)目的順利實(shí)施，其意義不僅在于進(jìn)一步驗(yàn)證了NT6000在歐陸系統(tǒng)中嵌入式應(yīng)用的可行性，還對(duì)后續(xù)脫硫改造以及主機(jī)系統(tǒng)升級(jí)起到一定的先導(dǎo)和促進(jìn)作用。通過(guò)這種深層次貼近客戶需求來(lái)制定控制系統(tǒng)解決方案的合作方式，顯著增強(qiáng)了科遠(yuǎn)對(duì)科遠(yuǎn)產(chǎn)品及服務(wù)的信任度，為后續(xù)類似項(xiàng)目的改造、實(shí)施奠定了良好基礎(chǔ)。