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京能五間房電廠中壓開關DCS遠程可視停送電及診斷系統

京能五間房電廠中壓開關DCS遠程可視停送電及診斷系統

2020/12/31 14:03:09

中國內陸地區特別是錫盟地區水資源匱乏,而火力發電廠耗水量巨大,當地的自然水資源難以滿足發電需求,新建電廠面臨“無水發電”的困境。

褐煤的清潔高效發電是世界公認的難題。褐煤熱值偏低,特別是錫盟當地褐煤,低位發熱量接近3000大卡/千克水平,相當于循環流化床的矸煤;同時煤的全水份達35%-40%,導致褐煤高效利用的難度遠高于煙煤機組。

該機組按照超低能耗、超低排放和高可靠性、高盈利能力目標(供電煤耗<290g/kw·h、水耗<0.0255m3/s·Gw)、超低排放(NOx<30mg/Nm3、SO2<15mg/Nm3、煙塵<5mg/Nm3、Hg<0.015mg/Nm3)設計,且系統創新率高于80%,設計和實施難度高。

京能錫林發電創新應用中壓開關DCS遠程可視停送電及診斷系統,集成開關遠動和DCS控制、電子加密防誤技術,實現了10kV中壓開關遠動操作、可視監控和智能診斷。該技術已取得中國實用新型專利授權和發明專利受理(證書號:ZL201720321677.4)。該技術結束了傳統電廠人工停送電的歷史,停送電操作效率提高70%,實現開關狀態實時測控,是智慧電廠關鍵技術的典型實例。通過集成應用中壓開關DCS遠程可視停送電系統,提高了10kV開關停送電的本質安全水平,降低了人工操作風險和人工成本。

艾默生公司提供了一套完整的Ovation專家控制系統,以實現全廠主機及輔控(脫硫、化水、輸煤、除灰等)DCS一體化設計方案。該項目建設初期按照主機輔控集中控制,就地無人值守的方案,艾默生公司根據用戶運行需求,優化DCS系統網絡結構,將脫硫,電除塵納入單元DCS網絡,將鍋爐補給水、精處理、除灰、輸煤納入公用DCS輔控網絡,滿足用戶就地無人值守要求。

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該項目是高參數超超臨界褐煤鍋爐(7臺給煤機、磨煤機),九級回熱高效汽輪機,故測點數量比常規600MW機組多出很多(單元機組總點數達到20萬多點、總線設備670多臺,公用輔控系統19萬8百多點,總線設備700多臺),Ovation系統大容量的數據庫及高效網絡滿足了現場控制需求。

根據用戶需求提供APS(全廠自動啟停技術)技術解決方案,結合該電廠運行參數高,設備繁多,工藝系統關聯性緊密,運行工況要求快速轉變的需求,召集國內頂尖專家進行APS方案研討會,確定了初步的APS技術方案。在調試過程中根據電廠的熱力流程和設備運行實際工況,優化子系統控制流程及調整工況參數,從而使得整個機組能夠在極少的人工干預下自動、安全地完成啟動或停運,收到了電廠用戶的好評。

中壓開關DCS遠程可視停送電操作是國內首次采用視頻與DCS系統相結合遠程操作與監控的方案,全廠160多個中壓開關柜通過視頻與DCS系統的結合(DCS系統畫面中需要停送電逐級審批流程,類似設備停送電操作票流程)。運行人員可以在DCS畫面中結合現場設備的視頻進行停送電操作,這樣可以避免人員誤操作或設備老化帶來的人員傷亡風險,且減輕了維護人員工作量,這種中高壓開關遠程停送電操作的一種創新,非常有價值進行推廣。(下圖為結合視頻窗口的中壓開關操作畫面)

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為了滿足中壓開關柜遠程停送電,需要在每個中壓開關柜內集成2個微型帶燈攝像頭,2個攝像頭分別監視開關柜內小車樁頭位置狀態及接地閘刀的開關狀態。

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現場將150個中壓開關柜的317個攝像頭(含部分PT,CT柜)組成3個視頻網絡(1號機、2號機、輔控系統),通過專門技術在DCS系統中嵌入各攝像頭視頻畫面。為了保證停送電操作符合操作票規范,在DCS系統中專門設計了相應的畫面及交權操作將設備管理與DCS控制相結合來滿足操作規范,DCS系統為每個操作員,值長設置專用賬號和密碼(密碼僅限使用人知道和修改,管理員沒有密碼獲取權限)。開關柜停送電操作時,操作員在DCS畫面中選中需要停送電設備的申請按鈕,輸入操作票號,設備KKS編碼,設備需要的檢修狀態(熱備轉冷備、冷備轉檢修、熱備轉檢修),操作員用戶名,操作員密碼后點擊申請,值長從DCS畫面中可以知道處于申請狀態的設備,點擊批準申請畫面,同樣輸入操作票號,設備KKS編碼,設備需要的檢修狀態,值長用戶名,值長密碼批準申請,開關柜獲得批準后操作員就可以在DCS畫面中點擊該開關操作面板,進行相關操作,操作的過程中將自動彈出該開關柜的攝像頭進行操作監控,切換操作步序時,攝像頭畫面將自動切換到相應監控設備滿足操作需求。現場運行人員對于這種技術的應用非常滿意。即降低了工作負荷且操作更加安全可靠。避免了人身傷亡事故,這是一項值得推廣的技術。

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王靜
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