第２ｌ卷第４期 江西电力职业技术学院学报 Ｖｏ１．２１ Ｎｏ．４ ２００８年１２月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉａｎｇｘｉ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ Ｄｅｅ．２００８ 关于电厂辅助车间控制系统方案的优化 陈 荣 （江西省电力设计院，江西南昌３３００９６） 摘 要：针对电厂新建工程辅助车间和辅助系统的设置，提出了设集中监控辅控网（ＢＯＰ）和不设集中监控辅 控网两种控制方案，经分析比较两方案，得出选择带集中监控网的辅助车间控制方案的结论。并针对此集中监控 方案提出了两种网络及硬件配置方案，推荐使用ＰＬＣ控制系统方案。 关键词：辅控网；ＢＯＰ；ＰＬＣ控制系统 中图分类号：ＴＭ６２１．６；ＴＭ６２１．７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３—００９７（２００８）０４—００４４—０３ ０引言 １ 国内辅助车间控制系统水平及存在的问题 长久以来，火力发电厂热工自动化的设计重 目前，许多３００ＭＷ以上的大型火电机组，都 点在主厂房，自８０年代以来，主厂房的控制系统 在不同的程度上采取了提高辅助车间控制水平 的措施，如在除灰／除渣系统、补给水处理系统、 和控制思路发生了很大变化，其设计已基本成熟， 输煤系统等较复杂的辅助车间就地设立控制室 形成了以机组ＤＣＳ为核心的单元机组集中控制模 并采用ＰＬＣ＋ＬＣＤ站的监控方式，基本上取消了 式。但是辅助车间的控制除由原来的用继电器实 常规操作盘台，实现了以ＬＣＤ为核心的监控方 现控制转化为用ＰＬＣ实现控制外，大的格局并没 式。但这些做法还没有充分发挥近年来计算机 有变化。随着电力系统市场的开放，减员增效越来 控制技术和网络技术飞速发展所提供的巨大优 越受到重视，如何优化辅助车间和附属生产系统的 势，还存在一些缺陷。如各控制系统的监控完全 控制成为每个工程所必须面对的问题。 相互独立，未实现资源共享，造成浪费；控制系统 近年来可编程控制器（ＰＬＣ）技术发展十分 设备选型多种多样，给生产维护带来不便；辅助 迅速，不断地更新换代，如ＣＰＵ的处理速度、能 车间采用车间集中控制方式，每个车间都有控制 力、内存（包括闪存）容量及通讯接口等已发展到 室，每个控制室又必须固定２～３名运行值班员， 相当高的水平，甚至可根据需要组态成各种冗余 使得运行管理不能集中，从而造成各种资源的浪 或不冗余配置的分散式控制系统，这为辅助车间 费。那么，针对目前辅助车间和附属生产系统控 及附属生产系统控制方案的优化提供了条件；同 制系统中存在的问题，必须进行辅助车问控制系 时厂级监控信息系统（ＳＩＳ）汇集全厂的实时生产 统的优化，提高控制水平，减少就地控制室和值 班运行人员的数量。 数据，也要求各辅助车间的监控水平与单元机组 目前较为普遍的做法是：设置相应的分区集 的监控水平相协调。 中控制点，形成以燃料、灰、水为主体的分区网络 ．笔者认为应根据全厂辅助车间和附属生产 控制系统。这样一来，控制室少了，控制设备较 系统的设置情况，充分考虑电厂的运行需求，利 为统一。但由于这种方式的辅助车间控制局域 用计算机控制技术及ＰＬＣ控制系统，优化电厂辅 网只是相对集中，各个区域的控制网络与厂级监 助车间和附属生产系统的控制。 控信息系统（ＳＩＳ）的接口硬件需单独提供，软件 收稿日期：２００８—０９—１９ 作者简介：陈荣（１９８０一），男，江西乐安人，助理工程师 第４期 陈荣：关于电厂辅助车间控制系统方案的优化 ４５ 需各自开发，客观上造成燃料、灰、水三个系统的 单独由厂家带控制系统与脱硫硝岛合并在一个 控制室，也可直接接人全厂集中辅助控制系统网 络上。 控制网络与ＳＩＳ系统接口实施复杂化。如何简化 全厂自动化监控和信息网络结构，进一步提高全 厂自动化水平，最大程度地实现减员增效，成为 ２．５输煤系统 辅助车间控制系统优化设计的关键所在。 ２辅助车间和附属生产系统的设计原则 根据电厂辅助车间和各附属生产系统的特 点及控制要求、地理位置及与主机组运行操作关 系的密切程度来确定各系统的控制方式。 根据工程设计经验和各工艺系统控制的特 殊性，循环水加药系统、工业废水处理站、凝结水 精处理、汽水取样及炉水加药、电除尘系统、炉管 泄漏报警、吹灰程控系统、生活污水处理系统、脱 硫及脱硝系统等制造厂一般均随工艺设备配供 独立的控制系统。 其他各系统具体监控方式的设计原则如下。 ２．１ 纳入单元机组ＤＣＳ监控的辅助系统 与单元机组运行操作关系密切的系统通过 通讯方式（必要时加上少量重要的硬接线信号） 纳入单元机组ＤＣＳ监控的系统，如循环水系统、 炉管泄漏报警及吹灰程控系统。 ２．２纳入单元机组ＤＣＳ公用网络监控的辅助系 统 与机组运行操作关系密切的公用系统直接 纳入单元机组ＤＣＳ公用网络，实现２台机组由 ＤＣＳ系统统一监控，并确保任何时候仅有一台机 组能发出有效操作指令，如仪用及厂用压缩空气 系统及燃油泵房系统。 ２．３水务系统 一般电厂锅炉补给水处理、循环水加药系 统、工业废水处理站、生活污水处理系统、综合水 泵房、净水站、补给水泵站、制氢站或供氢站、电 解海水制氯系统、凝结水精处理（包括机组排 水）、汽水取样及炉水加药等其运行方式都归化 学运行人员管理，在未设置全厂集中辅助控制系 统前，上述系统均划归水务区域控制网络，其优 点是便于化学运行人员对水务系统统一管理，其 缺点是上述系统的地理位置布置非常分散，通讯 网络很长。采用全厂集中辅助控制系统后可以 打破这种状况，可采取各系统就近接人全厂集中 辅助控制系统网络。 ２．４灰渣系统 主要包括：气力除灰系统、水力除渣系统，可 主要包括：输煤系统、煤场喷淋系统等，可单 独由厂家带控制系统设置一个独立控制室，也可 直接接人全厂集中辅助控制系统网络上。 ２．６其它系统 （１）脱硫及脱硝控制系统一般由脱硫、脱硝 岛配供，可与灰渣系统合并在一个控制室，也可 直接接人全厂集中辅助控制系统网络上。 （２）空调控制可自成系统，可在单元控制室 或工程师室控制，也可直接纳入全厂集中辅助控 制系统网络上。 （３）启动锅炉采用在启动锅炉房就地控制方 式。 （４）全厂闭路电视监控系统自成系统，在单 元控制室监控并通过多媒体接口直接挂人全厂 ＭＩＳ系统网络上。 （５）火灾报警与消防联动系统，覆盖全厂，可 靠性要求极高，要求独立于其他系统并做好与空 调系统的联锁。 ３辅助车间和附属生产系统的控制方案比 选 根据上述设计原则，考虑电厂的运行管理划 分和方式，除上述已确定划入ＤＣＳ系统和就地监 控的系统外，对其它辅助车间和附属生产系统规 划了两种控制方案，分别为带集中监控网和不带 集中监控网方案。 ３．１ 方案一：带集中监控网的辅控网 采用全厂辅助车间集中监控网络方案，即将 全厂纳入ＤＣＳ系统，其实现方法为：将就地监控 的辅助车间系统和带控制系统的附属生产控制 系统通过与计算机网络联网实现集中监控，与主 厂房ＤＣＳ系统构建成全厂范围的集中监控中心。 其控制点布置在单元机组控制室（也可布置在单 元控制外的某地点，如电除尘控制楼内）。另外， 根据国家消防要求，消防报警系统单独设置，主 盘布置在单元控制室内。 ３．２方案二：不带集中监控的辅助网 将全厂除纳入ＤＣＳ系统监控的辅助车间和 附属生产的控制系统外，其余按２０００年燃煤示 范电厂及新颁发的《火力发电厂设计技术规程》 ４６ 江西电力职业技术学院学报 第２１卷 对辅助车间的控制要求执行，即“相邻的辅助生 产车间或性质相近的辅助工艺系统宜合并控制 系统及控制点，辅助车间控制点不宜超过三个 （输煤、除灰、化水），其余车间均按无人值班设 计。”要求设置水务、灰渣、输煤区域控制网络及 控制室，各区域网络控制系统按辅助车间和附属 生产系统的设计原则来划分。 ３．３方案一和方案二比选 （１）方案一实现了全厂辅助车间集中监控， 提高了电厂的生产效率和电厂辅助车间的运行 和管理水平。 （２）方案一看似比方案二需增加一个辅助 车间集中监控网，需多投资约１００万元，但方案 一和方案二相比，辅助车间控制点从三个减少到 一个，按四值三班制运行方式，每个值班点按３ 人计算，可减少ｌ５～２０人（辅助车间集中监控将 适当增加就地巡视人员），按年工资、奖金及其它 费用８万元／人算，每年可节省１２０～１６０万元。 因此从长远着想，推荐使用方案一，这既可以提 升电厂辅助车间集中监控水平，又能为逐步实现 全厂的辅助车间监控集中优化打好基础。（辅助 车间自动控制一体化网络系统集中控制室设在 主厂房集控室内）。 ４辅助车间集中控制系统的配置方案 辅助车间集中控制系统的网络配置方式有 以下两种分别如下所述： ４．１配置方案一 方案一设置水、煤、灰三就地控制点，在调试 和试运阶段实现对这三辅助车间系统的运行监 控，这三个辅助控制系统与就地设备之间都采用 硬接线的方式接入各自的控制系统，并最终分别 接入上层全厂控制网络形成一个辅助车间集中 监控网。即水、煤、灰三监控点和附属系统均接 人辅助车间控制网，最终实现在辅助车问控制网 上集中监控，实现“两班制”运行，辅助车间控制 网留有与ＳＩＳ通讯接口，通过通讯接口可以将水、 煤、灰三个辅助车间系统主要参数及运行工况经 通讯接口送至ＳＩＳ。 ４．２配置方案二 方案二采用一次到位设置独立的辅助车间 控制系统，不设水、煤、灰就地控制点，锅炉补给 水及反渗透、综合水泵房、干除灰、除渣、输煤等 各辅助车间控制系统直接接入辅助车间集中监 控网，由操作人员统一在集控室操作员站上进行 监控；同样，辅助车问集中监控网也留有与ＳＩＳ通 讯的接口，通过通讯接口也可以将以上各系统主 要参数及运行工况送至ＳＩＳ。 ４．３配置方案比较与控制系统选择 从生产运行传统方式看，方案一更适合老机 组运行人员的适应过渡，对于电厂而言，有利于 电厂运行方式顺利过渡，同时辅助车间辅助控制 网与各辅助车间和附属系统不直接发生联系，各 辅助车间和附属系统都自带ＰＬＣ控制系统，其系 统的经济技术性能由其自带系统保证，责任较清 晰。辅助车间辅助控制网将来与辅助车间和附 属系统的上位机和服务器联网，可在辅助车间和 附属系统控制系统调试、投运后进行，比较稳妥 可靠。 从技术角度讲，方案二网络规划简洁，网络 层次少，数据存储次数少，有利于整个系统的维 护，但这种方式需要单独设计辅助车间集中控制 系统，并在设计过程中与各辅机工艺厂家配合， 操作难度较大，而且容易造成辅助车间集中控制 系统厂家与辅机工艺厂家责任不清。 由于辅助车间控制系统主要以开关量控制 为主，ＰＬＣ控制系统方案技术上成熟、可靠，具有 一定的先进性，目前大部分辅助系统供应商均采 用ＰＬＣ控制系统，整个控制系统集成方便，成本 相对较低，故辅助车间集中控制系统推荐采用 ＰＬＣ控制系统。 ５ 结论 通过以上几个方面的论述，选择带ＰＬＣ控制 系统的配置方案一为优先推荐方案。 参考文献： ［１］火力发电厂设计技术规程ＤＬ ５０００—２０００［Ｓ］．北 京：中国电力出版社，２０００． ［责任编辑韩翠丽］