基于aps技术的火电机组给水系统功能组设计毕业设计论文(编辑修改稿)

基于aps技术的火电机组给水系统功能组设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

............................ 22 新华 XDPS 介绍 ...................................................... 22 系统硬件选型设计 ................................................... 22 5 系统组态软件设计 ....................................................... 26 XDPS 模块 .......................................................... 26 组态流程 ........................................................... 27 6 设计总结 ............................................................... 32 参考文献 ................................................................. 33 致谢 ..................................................................... 34 附录 ..................................................................... 35 基于 APS 技术的火电机组给水系统功能组设计 第 1 页 共 36 页 1 绪论 课题的研究背景 在我国，电力系统关乎我国的国民经济以及民生。 我国是煤炭消费大国，火力发电厂在我国仍为主力发电厂。 在 20xx 年全国共发电 54638 亿千瓦时。 其中火电发电量42049 亿千瓦时，火电厂占总发电量的 %[1]。 如今电力行业正在飞速的发展，国内的火电机组的自动化水平也在迅速的提高，国内外的发电机组的参数和装机容量也在迅速的提高。 随便我国国民经济的提高，用电量也得到了巨大的提升，工业对电力的依赖也变的更高。 国民经济与电力需求密切相关。 目前， 600MW、 1200MW 机组基本成为我国的火电厂主力机组，而对于大多数火电厂大型单元机组都采用了顺序控制来控制辅助设备中的主、辅机设备的启动、停止和事故处理，简称 SCS(B/T)。 SCS 的主要功能是自动控制大型火电单元机组热力系统的热力设备及各种辅机，这其中包括。 挡板的启、停；阀门的开、关；电动机。 热力辅机数量的复杂程序会随着机组的参数的提高和容量的提高而大大的增加。 一台 600MW火电机组大约有电动 /气动执行器、电动 /气动门、各种辅修 400 台套。 比如长沙电厂 600MW 机组， SCS 以分成 40 个功能组控制，按照工艺的分类特点。 阀 门 139 只、主要挡板 20 台、共控制机。 炉辅机约有 93 台（没有包含 BMS 系统中的 SCS 部分）。 顺序控制系统有大量的输入 /输出信号、一台 300MW 机组的顺序控制系统就有 800 多个输出信号、 900 多个操作项目，所以顺序控制系统涉及面比较广。 对于如此众多的信号和之间有着很杂影响的辅机设备和热力系统，单靠运行人员的手工操作当然无法胜任的，自动控制装置是大势所趋，所以引用了辅机和热力系统的顺序控制系统控制。 热工自动控制在随着时间的发展中，慢慢出现了可编程控制器（ PLC）和集散控制竹编（ DCS），这些系统为完善并实现热力 系统的辅机顺序提供了大量的条件 [2]。 火力发电厂辅助设备与辅机系统总共可以分为两个部分，一部分是对火电厂设备的连续生产提供了应有的允许，比如 灰除渣系统， 化学水处理，燃料运输及设备等等。 大部分位于电厂的厂房外面，有很多离电厂的厂房很远，这些辅助设备构成了一个系统。 另一个部分是直接从属于汽轮机和锅炉的热力系统。 他们的运行状态关乎发电机，汽轮机以及锅炉和辅助设备系统。 影响主要包括：风烟，面粉，供水，汽轮机油，天然气，燃料，发电机油，给水和其他的设备。 这些设备都位于汽轮机和重要的 基于 APS 技术的火电机组给水系统功能组设计 第 2 页 共 36 页 锅炉上。 称之为辅助设备还有辅助系统。 给水系统负责把除氧器中的给水箱的水送入锅炉省煤器（通过经过高压加热器加热、给水泵升压），保持锅炉正常状态下进行输入输出的工质质量均衡。 给水系统为 水过热减温器 提供了保障 ，调整锅炉过热蒸汽温度。 水的供应从对火电厂机组的组顺序控制系统 [3]。 给水系统启停功能设计水泵泵供应自来水再 热减温水量，当再热器发生了事故 喷水 之后 ，防止再热器损坏。 水轮机惠普旁路系统，降低主蒸汽温度。 也为增加高压冷却水的补充水。 大型火电厂自动化现在大多数单位都达到了很高的水平，集散控制系统日常操作广泛应用于发电厂。 给水系统作为火电厂辅助 系统的一部分，其安全运行线是机组的安全运行 的重要保障 ，而且对电厂的经济效益。 在一个大型的火电厂中 DCS 系统在原电机组控制给水系统必不可少， DCS 具有稳定可靠等优点，保证了机组的整个操作 [4]。 课题的研究内容以及难点 APS 主要是机组启停系统，是信息管理和指挥控制中心， APS 根 据在曲线 上。 根据该程序的规定颁发的良好的系统中，每个子系统，设备的启动和停止的指令，以实现一个单一的元件单元的自动启停。 各功能组，子组级别各功能组级别的 APS 上层管理控制最终的控制，控制终端设备。 APS 管理和低层的控制逻辑， 包含锅炉燃烧 系统（ BMS） ， 和锅炉实现了机组协调控制系统（ CCS），蒸汽涡轮机的电液控制系统（ DEH），涡轮机和 顺序控制系统（ SCS）以及其它常规的控制系统 [5]。 国内燃煤机组应用 APS 的难点以及功能 难点主要包括： （ 1） 燃煤机组工艺复杂，要求高和多变的操作模式处理系统，自动控制系统设计要求高； （ 2）设备的可用性，高可靠性的要求 ； （ 3）从机组自动启动 /停止控制需要 考虑要求自动控制系统的仪表和控制设备纳入更多，从投资项目的角度新的控制单元 经常有保留。 功能上包括： (1)凝结水系统整体功能上水组 ； (2)风 /烟组全自动控制 ； (3)锅炉点火自动控制 ； (4)全程给水控制（旁通阀阀的开关，电动给水泵差压水位控制开关，泵和泵 启 /停 ） ； 基于 APS 技术的火电机组给水系统功能组设计 第 3 页 共 36 页 (5)燃油锅炉自动控制 ； (6)旁路自动控制不同的启动方式 ； (7)汽轮机 ATC 控制 ； (8)磨粉过程的自动控制 [6]。 自启停技术概述（ APS） 自起停控制单元 APS(Autonmatic 电厂 设备 启动和关闭 )意义 为自动启动和停机信息控制中心 ,APS 发送每个设备 /系统启动或关闭命令 系统协调完成规定的程序 :MCS(模拟控制系统 ),CCS(协调控制系统 ),FSSS(锅炉炉膛安全监控系统 ),汽轮机数字电液控制系统 (电气 )、 SCS(锅炉汽轮机顺序控制系统 ),给水 水控制系统 ,燃烧器负荷可编程序控制系统和其他控制系统 (如电气控制系统 ECS,AVR 自动电压调整器系统 ,等等 ),最后开始发电机组自动 启动 或自动 停止 关闭 [7]。 在 APS 的设计功能中 ,MCS,CCS,模拟量都要按电气系统设计 APS 协调单位完成。 APS 启动过程中 ,MCS 系统协调与模拟量自动完成燃烧器切换功能 ,以满足整个燃烧物质自动控制。 同时水控制和全面 SCS 系统之间的协调 ,自动完成泵 ,气体泵启动、停止 ,汽油泵 ,泵和泵反转泵和其他功能 ,这些控制用于满足给 水控制功能 [8]。 APS 系统是一个高度自动化 系统 ,要充分考虑系统 起止操作特点 ,主要包括辅助设备运行状态和过程系统工艺参数 ,和其他发行一系列能量 团 ,模拟量 ,MCS,汽轮机控制系统的 相关的逻辑控制指令 ,从而控制旁路控制系统完成从起停控制单元。 控制系统 操作指令 并 显示在每个断点 ,并允许它 中断或终止程序操作员站 中的启动和停止。 APS 从启动和停止过程在实施过程中如果一旦发生故障或错误 ,程序应该自动中断返回 并记录安 全的故障或错误点类型 ,而中断的原因要求按屏幕显示并 按需印刷 DCS[9]。 设备 从正常 /异常状态的实现程序的启动和停止 ,启动和停止设备状态 ,和 DCS 的每一步操作序列显示在屏幕上 ,执行和断点状态没有被实现的也应该显示在屏幕上。 APS的 故障 原因 和操作人员执行手动干预需要打印。 热功率设备设计单位 停止的时候 ,断点 要使用合理 的控制方式 ,国内外成功的方法是用 火电机组基于断点控制模式。 APS 系统控制的基本思想使用断点启 停控制单元 ,可以单位开始于 100% MCR 的负载单元进行准备 ,还可以通过减少负载来自动关闭 断点的方式 来准备 , 并且 APS 分为几个功能序列来完成 ,执行每个断点需要人工确认开始执行。 另外 ,使用断点控制模式 ,每个断点既相互关联 ,互相独立 ,只要满足条件 ,就 可以独立地执行每个打破 ,所以对于各种火电控制 模式 ,都能满足工厂操作的技术要求。 例如 基于 APS 技术的火电机组给水系统功能组设计 第 4 页 共 36 页 设备开始工作 后 ,有时需要门 推动 ,有时 要 超速测试 ,如果采 用断点模式时 ,就会 简单地继续使用涡轮的 APS 执行持续增加的速度进行 打破 ,这样就不会从头开始 [10]。 APS 的功能包括自动启动和自动停止装置。 自动开始冷 ,温暖状态 ,热 ,非常热四种启动模式下 ,蒸气机 ,高压缸和第一阶段金属温度下时间来决定 , 冷 :第一阶 段金属高压缸温度 204℃。 红色开关蒸汽压 :6 mpa 高压缸温度状态 :第一阶段金属温度 204 343℃ ,红色开关蒸汽压 :8 mpa 热点 :第一阶段金属高压缸温度 343 426℃ ,红色开关蒸汽压 :10 mpa 很热 :高压缸的第一阶段金属温度 426℃ ,红色开关蒸汽压 :12 mpa 它变红时 ,汽轮机 高压缸入口温度从第一阶段开始蒸汽曲线图表来确定相应的气缸温度。 区分它们的 主要方法 有，涡轮启动时自动变红而 主蒸汽参数 却不同的 ,从而 区高涡轮前的红色开关锅炉在不同的时间、不同的负 载率上升后 锅炉的冷态和暖态。 锅炉、 subthree 种启动模式 ,主要由锅炉 壁温度来决定。 冷 :锅炉 壁温度 100℃ 温度状态 :锅炉 壁温度 100 250℃ 热点 :锅炉 壁温度 250℃ 设备 开始时 ， 按红色开关涡轮汽轮机旁路系统 将 投入使用到旁路 的 两个方面。 采用 APS 的控制电厂是 传统的发电厂控制系统和上层控制逻辑在一起来实现 的。 传统 控制经常 缺乏投资 ,现代控制 独立于 APS 实现电厂控制。 APS 支持传统的控制系统 ,实现自动启动 /停止控制。 总之 ,APS 的主要功能如下 : (1)实现调度系统子组的每个设备序列函数组； (2)引导顺序控制单元和设备停止顺序控制； (3)APS 控制和显示系统状态控制 ； (4)设备 APS 控制系统按需设置 ,要 并不影响正常的控制 ； (5)采取的形式是一个断点 ,各种系统需求的单位的单位启动或停止分类控制。 (6)有一个系统的监测子群的状态 ； (7)有一定的覆盖功能 ,比如自动选择断点和运行并行系统； (8)每组应该有断点中断停止和开始。 按设备的操作运行步骤序列系统控制逻辑 ,并 在操作屏幕上指导 ； 基于 APS 技术的火电机组给水系统功能组设计 第 5 页 共 36 页 (9)操作员站应有操作和画面记录。 设计目的 基于 APS 的 给 水系统中的给 水系统过程控制。 指的是 必须遵循所有设备的安全链和许可后 ,能 使整个系统安全以正确的顺序起止和正常运行。 一旦安全链的条件或规定不符合条件 ,然后自动停止运行 ,并采取相应措施 ,确保所有设备 能保证 给水系统在安全状态 [11]。 在控制系统中 ,检测仪器 的 发射机必须承受更高的压力 ,对 DCS 控制设备本身并没有特别的要求 ,只是要求能够适应直流锅炉的运行应用程序。 顺序控制系统的给水电厂设备 自起停系统功能组的设计主要完成以下几个方面 (1)熟悉操作 火电机组锅炉及其辅助设备和 DCS 的结构及工作原理。 (2)熟悉火力发电厂开关控制系统原理 ,设计和配置方法。 (3)实施大型火电机组电动给水泵、蒸汽泵供水系统设备 ,如自动起停控制序列和连锁保护功能。 (4)完成系统硬件配置和选择的设计 ,包括系统总体结构设计和现场传感器、致动器 ,逻辑控制单元和其他设备的选择。 (5)完成系统控制软件设计 ,该系统控制逻辑的设计 ,主要包括各种判别条件 ,系统起停控制、测试等。 根据所选设计完成的设计逻辑图、流程图、。