60萬機組一鍵啟動APS解析課件

1、北京國電智深控制技術(shù)有限公司600MW機組自啟停控制方案介紹牛海明APS概述600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計600MW機組APS功能組設(shè)計技術(shù) 機組自啟停控制系統(tǒng)（automatic power plant startup and shutdown system）簡稱APS。其作為提高自動化水平行之有效的方法，受到越來越多的關(guān)注和重視。 APS控制系統(tǒng)是機組順序控制系統(tǒng)中最高一級的順序控制系統(tǒng)。它根據(jù)機組工藝流程在啟停過程中不同階段的需要和對機組工況全面、準確、迅速的監(jiān)測情況，通過大量條件與時間等方面邏輯判斷，向各功能組、功能子組或驅(qū)動級、發(fā)出APS系統(tǒng)概述APS系統(tǒng)概述 控制指令，使機組能在

2、冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)、極熱態(tài)方式下進行啟動，停機時將機組在最低穩(wěn)燃負荷下逐步降到零。一、600MW機組APS控制系統(tǒng)總體框架 機組控制級 啟動 停止 功能組控制級啟動 停止功能組控制級啟動 停止功能子組控制級 啟動 停止功能子組控制級啟動 停止設(shè)備控制級 啟動 停止設(shè)備控制級啟動 停止生產(chǎn)現(xiàn)場接口模件APS分四層：1、機組控制級2、功能組控制級3、功能子組控制級4、設(shè)備控制級特點：1、層間任務(wù)明確2、接口界限明確3、各層聯(lián)系緊密可靠APS將執(zhí)行最高級的控制任務(wù)，其包括：啟動方式的預(yù)先選擇和協(xié)調(diào)，有冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)、極熱態(tài)四種啟動方式；整個電廠的“啟動”和“停止”程序的管理；基于CRT的操作畫面；運

3、行方式的切換。600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計理念：分級控制結(jié)構(gòu)；每個結(jié)構(gòu)為獨立過程設(shè)備級控制單體設(shè)備；功能組級協(xié)調(diào)單系統(tǒng)運行；機組級協(xié)調(diào)功能組級、及獨立的設(shè)備和系統(tǒng)600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)點：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)嚴謹；提高設(shè)計效率；減少組態(tài)調(diào)試工作；同級間相互獨立，靈活性好；有利于投運后的運行管理和熱工維護600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計1、斷點設(shè)計的緣由： 根據(jù)目前的國情，火電機組的整體控制水平和運行管理水平、電廠控制設(shè)備還未達到APS要求的程度，所以對于火電機組，設(shè)計機組APS方案時，采用斷點控制的方式較為理想。二、斷點設(shè)計600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計 我們要根據(jù)機組的運行規(guī)程和啟

4、動、停運操作票，針對機組設(shè)備配置，確定自啟?？刂葡到y(tǒng)的設(shè)計范圍。1、啟動： 鍋爐：從鍋爐上水到帶初負荷結(jié)束，包括給水、鍋爐吹掃、MFT復(fù)位、投等離子點火、投入燃料等。 汽機：控制汽機的輔助系統(tǒng)，從凝結(jié)水、抽真空、高/低壓抽汽、潤滑油系統(tǒng)啟動到帶初負荷暖機結(jié)束。2、停機： 從目標負荷減負荷至零，機組解列、鍋爐熄火及停止相關(guān)的輔助系統(tǒng)。2、斷點設(shè)計范圍 由于各個電廠的起點各不相同，但啟動過程完成的終點大致相同，且停止過程的起點和終點基本上相同。所以一般將ASP的啟動過程設(shè)置6個斷點，停止過程設(shè)置3個斷點。 只有在上一斷點啟動完成后，運行人員才能通過所提供的按鈕確認啟動下一斷點。啟動過程的6個斷點如

5、下： 3、斷點的設(shè)定600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計 1、機組啟動準備斷點 2、冷態(tài)沖洗機真空建立斷點 3、鍋爐點火及升溫斷點 4、汽輪機沖轉(zhuǎn)斷點 5、機組并網(wǎng)斷點 6、升負荷斷點APS自動停止過程的3個斷點如下： 1、降負荷斷點 2、機組解列斷點 3、機組停運斷點600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計1、機組啟動準備斷點凝補水系統(tǒng)啟動功能組閉冷水系統(tǒng)啟動功能組循環(huán)水系統(tǒng)啟動功能組磨油站和旁路油系統(tǒng)汽輪機油系統(tǒng)啟動功能組輔助蒸汽系統(tǒng)爐底水封及渣水系統(tǒng) 2、冷態(tài)沖洗機真空建立斷點凝結(jié)水系統(tǒng)除氧器上水爐水泵注水投輔助蒸汽系統(tǒng)鍋爐疏水排氣管道靜態(tài)注水投汽機軸封抽真空除氧器加熱鍋爐上水鍋爐冷態(tài)循環(huán)清洗三、A

6、PS啟動各個斷點的具體內(nèi)容600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計3、鍋爐點火及升溫斷點投入鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)啟動火檢冷卻風(fēng)機給水投自動維持省煤器最小給水流量進行油泄漏實驗、爐膛吹掃，高壓缸預(yù)暖等離子點火或是采用油槍點火汽機旁路投入啟動汽機EH油系統(tǒng)投運定子冷卻水系統(tǒng)當啟動分離器進口溫度達到190開始熱態(tài)清洗Fe100g/L后鍋爐繼續(xù)升溫升壓高壓主汽門、調(diào)門預(yù)暖主蒸汽參達到?jīng)_轉(zhuǎn)參數(shù)4、汽機沖轉(zhuǎn)斷點汽機沖轉(zhuǎn)采用ATC沖轉(zhuǎn)在沖轉(zhuǎn)過程中汽機轉(zhuǎn)速大于1500/min時，低壓加熱器隨機投入5、機組并網(wǎng)斷點投入電氣同期裝置并網(wǎng)及帶初始負荷暖機。600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計6、升負荷斷點ASP以一定的速率升負荷，旁路

7、調(diào)節(jié)主蒸汽壓力，隨著負荷的升高逐漸退出運行機組負荷升至150MW時投入第二套制粉系統(tǒng)升負荷至300MW完成由濕態(tài)轉(zhuǎn)為干態(tài)，投第3臺磨煤機升負荷至350MW時，第2臺汽泵開始沖轉(zhuǎn)升速暖機，將給水旁路調(diào)門切到主路運行，維持給水流量穩(wěn)定升負荷至 400 MW啟動第 2 臺變頻凝結(jié)水泵運行，將第 2 臺汽泵并入運行，退油槍，退等離子點火裝置升負荷至 500 MW，啟動第四套制粉系統(tǒng)，投入磨組管理自動設(shè)定目標負荷600MW，完成ASP啟動過程 600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計1、降負荷斷點設(shè)定目標負荷450MW，降負荷至450MW時第 1 臺汽泵退出并停運降負荷至400MW若A制粉系統(tǒng)運行，將等離子點火

8、投入運行，否則投入最后停運的2套制粉系統(tǒng)的油槍助燃停運倒數(shù)第 3 套制粉系統(tǒng)，退出協(xié)調(diào)控制，投入汽輪機跟隨(TF)控制方式降負荷至 250MW 過程中完成干態(tài)到濕態(tài)轉(zhuǎn)換，第 2 臺汽泵退出，停運 1 臺凝結(jié)水泵停運倒數(shù)第 2 套制粉系統(tǒng)，減少最后一臺給煤機出力，將最后一套制粉系統(tǒng)退出運行啟動汽輪機主油泵和頂軸油泵，檢查油泵運行正常。四、APS停止各個斷點的具體內(nèi)容600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計2、機組解列斷點汽機跳閘發(fā)電機解列3、機組停運斷點停運燃燒器停運鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)停運低渣系統(tǒng)關(guān)閉高中壓主汽門前疏水停運真空功能組停運軸封功能組停運一臺循泵600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計 五、采用斷點控制方

9、式的優(yōu)點 用APS控制到“斷點”開始時，并不是自動進行下去，而必須等待運行人員的確認，方可發(fā)出指令將程序繼續(xù)進行下去。采用“斷點”確認，再繼續(xù)程控的控制方式，其優(yōu)點是： (1)便于人工干預(yù)APS的整個啟停過程.起到人機目標同步的作用。通過人的確認，以肯定“斷點”前的程序控制是有效的，便于故障原因的查找，這是增加程控可靠性的措施。600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計(2)可使整個APS程序結(jié)構(gòu)不是一個程序從頭做到底的結(jié)構(gòu)。而成為模塊化形式。采用模塊化程序控制目的是： a.化繁為簡，使自啟停過程得到簡化； b.有利子控制流程的修改，實現(xiàn)多方案的運行組態(tài)； c.當功能塊或程序段的通用性體現(xiàn)后，使組態(tài)資源

10、能通用而達到資源共享。 d.有利于運行人員分工協(xié)作，共同監(jiān)督控制進程。（3）使APS系統(tǒng)的工作組成獲得清析的層次。簡化了APS的指令管理。運行人員可根據(jù)機組的實際工況，選擇合適的入口指令達到相應(yīng)功能塊或程序段的控制。六、DCS系統(tǒng)中APS功能 機組自啟停系統(tǒng)在DCS中作為一項獨立的功能，其控制對象為SCS、BMS、MCS、DEH、BPS等子系統(tǒng)。機組自啟?？刂葡到y(tǒng)安裝在指定過程控制站中運行，提供數(shù)據(jù)高速公路向上述子系統(tǒng)內(nèi)的功能組或功能子組發(fā)出操作命令，并從這些子系統(tǒng)獲得運行參數(shù)、狀態(tài)信息的反饋信號。 600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計七、DCS系統(tǒng)APS功能操作模

11、式 機組自啟停系統(tǒng)不直接控制現(xiàn)場設(shè)備，它是建立在各功能組或功能子組之上的步序塊，具有AUTO/MAN、啟動/退出、本步條件滿足或人為設(shè)定條件滿足跳至下一步的功能。 “AUTO啟動”為正常執(zhí)行狀態(tài)；“MAN啟動”為在當前步暫停狀態(tài)，切到AUTO后從當前步繼續(xù)執(zhí)行；“AUTO/MAN退出”為停止執(zhí)行并退出自啟停系統(tǒng)。 八、和APS接口的各個系統(tǒng)MCS控制系統(tǒng)CCS控制系統(tǒng)BMS控制系統(tǒng)SCS控制系統(tǒng)FSSS控制系統(tǒng)MEH控制系統(tǒng)DEH控制系統(tǒng)ASS自動同期控制系統(tǒng)旁路控制系統(tǒng)600MW機組APS控制系統(tǒng)設(shè)計600MW機組APS功能組設(shè)計技術(shù)功能組的劃分要根據(jù)工藝系統(tǒng)啟動和停運的流程，并從工藝設(shè)備和

12、自動控制設(shè)備實際具備的條件等方面考慮,功能組的啟動允許條件一定要嚴格周密，防止在工藝系統(tǒng)已投運的情況下功能組再次啟動，造成不必要的混亂狀態(tài)。功能組的完成條件要返回上一級控制系統(tǒng)功能組實行步序控制，即按照預(yù)定的操作順序逐一實現(xiàn)設(shè)備的啟停和控制。功能組啟動方式上分上一級自動觸發(fā)或運行人員手動執(zhí)行功能組能對故障進行監(jiān)視和處理一、APS功能組設(shè)計原則：功能組執(zhí)行過程中出現(xiàn)保護聯(lián)鎖指令時，功能組控制應(yīng)根據(jù)保護聯(lián)鎖要求中斷工作或退回到安全狀態(tài)功能組級與APS、MCS等系統(tǒng)緊密聯(lián)系，起到承上啟下的作用當系統(tǒng)設(shè)計有兩臺設(shè)備冗余工作時，設(shè)備驅(qū)動級還設(shè)計有設(shè)備選擇功能600MW機組APS功能組設(shè)計技術(shù)凝補水系統(tǒng)啟動功能組閉式循環(huán)冷卻水啟動功能組循環(huán)水系統(tǒng)功能組汽機油系統(tǒng)啟動功能組密封油功能組凝結(jié)水系統(tǒng)啟動功能組凝結(jié)水上水功能組凝結(jié)水正常和排放模式切換功能組二、APS主要有如下功能組：低加水側(cè)投入功能組低加水側(cè)退出功能組輔助蒸汽系統(tǒng)功能組軸封和抽真空功能組給水管道注水功能組鍋爐上水及開式循環(huán)水清洗功能組鍋爐冷態(tài)循環(huán)清洗功能組600MW