渠國防 孟憲民

摘 ?要：通過對機組自啟停技術(shù)的研究，文章對本工程2×1 000 MW機組的自動啟停系統(tǒng)設計與實施提出建議，為提高電廠的熱工自動化水平，提供了科學合理的建設方案。

關(guān)鍵詞：自啟停;斷點

中圖分類號：TM76 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2015）36-0051-02

1 ?概 ?述

目前，國內(nèi)大型超超臨界機組發(fā)展迅速，為確保機組安全、穩(wěn)定運行， 提高發(fā)電廠自動控制水平已經(jīng)刻不容緩，究其原因是機組的運行參數(shù)不斷提高、自動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復雜、對運行人員的操作水平要求高。因此，在機組啟動、停運過程中，如果僅僅依靠運行人員的手動操作，不僅工作量大而且容易發(fā)生誤操作事故，大大影響機組運行的安全性和經(jīng)濟性。

2 ?基本概念

機組自啟?？刂葡到y(tǒng)是基于機組整機自動啟停控制的理念，通過協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)、鍋爐燃燒管理系統(tǒng)、汽機電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)等系統(tǒng)傳遞指令，進而實現(xiàn)單元機組的自動啟動或停止。機組自啟停系統(tǒng)不僅能夠提高機組的自動化控制水平，還可以最大范圍的減少運行人員的操作數(shù)量，減輕運行人員的工作量，降低誤操作，縮短機組啟停時間、提高機組的長期經(jīng)濟運行水平。

3 ?應用現(xiàn)狀

國內(nèi)絕大多數(shù)電廠的順序控制系統(tǒng)做到功能組級。國外一些控制水平較高的電廠順序控制一般都做到了機組級，也就是通常所說的“一鍵啟動”，運行人員在操作員站上通過一個啟動鍵或適當?shù)脑O置幾個斷點即可完成整個機組的自動啟動和停止。由此可見，在機組自動控制水平上，國內(nèi)的運行機組與國外先進運行機組還是存在著一定的差距，。

其中，華能海門電廠2×l ?000 MW超超臨界1、2號機組，采用美國艾默生公司制造的Ovation OCR-400X系列DCS，設置了機組自啟?？刂葡到y(tǒng)，采用分層控制方式及斷點控制手段，于2009年順利投入運行。

4 ?自啟停系統(tǒng)介紹

4.1 ?總體架構(gòu)

目前國內(nèi)自啟停系統(tǒng)均采用4層金字塔形結(jié)構(gòu)，由上至下分別為機組級控制層、功能組級控制層、子功能組級、驅(qū)動級，該結(jié)構(gòu)采用合理的層控制方式，自啟停系統(tǒng)的體系框架，如圖1所示。

4.2 ?斷點設置

為保證機組自啟停功能的實現(xiàn)，各相關(guān)系統(tǒng)需要圍繞機組自啟停功能進行設計，如CCS、MCS、FSSS、DEH等機組自啟停多采用斷點控制方式。同時，在各個斷點下面設計相關(guān)功能組完成特定的功能。

斷點方式就是將機組的啟動或停止這個大順控分為若干個順控來完成，每個斷點的執(zhí)行均需人為確認才能開始。

斷點的設置，應根據(jù)現(xiàn)場設備的實際情況，滿足各常規(guī)控制系統(tǒng)的運行要求，既可給機組自啟停系統(tǒng)提供支持，實現(xiàn)機組的自啟?？刂?，也可滿足對各單獨運行工況及過程的操作要求。

目前新建工程的自啟?？刂葡到y(tǒng)啟動過程一般設置4個斷點，停止過程設置3個斷點。其中啟動模式的斷點有：①機組啟動準備（含冷態(tài)沖洗及真空建立）;②鍋爐點火升溫;③汽輪機沖轉(zhuǎn)斷點;④機組并網(wǎng)升負荷斷點。停機模式的斷點有：①降負荷斷點;②機組解列斷點;③機組停運斷點。

4.3 ?機組自啟停包含的范圍

機組自啟停系統(tǒng)包括范圍的一般為：順控系統(tǒng)和MCS的系統(tǒng)應可考慮納入自啟停系統(tǒng)，在實際操作時可由自啟停系統(tǒng)實現(xiàn)，也可由人為操作，增加自啟停系統(tǒng)運行方式的靈活性。系統(tǒng)的起點，一般從凝補水系統(tǒng)啟動開始，終點是升負荷到500 MW（機組50%額定負荷）。系統(tǒng)停止過程的起點為當前負荷，終點一般是真空破壞，主機盤車投入，鍋爐吹掃完成。

啟動過程的設計范圍應包括以下內(nèi)容： ①機組啟動準備：循環(huán)水系統(tǒng)、閉冷水系統(tǒng)、凝補水系統(tǒng)、磨煤機油站、主機油系統(tǒng)、小機油站、送風機、一次風機油站、引風機油站、爐底水封及渣水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、氫氣系統(tǒng)、發(fā)電機密封油系統(tǒng)、主機盤車。凝結(jié)水系統(tǒng)、汽機疏水系統(tǒng)、除氧器系統(tǒng)、鍋爐疏水系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、輔汽系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、鍋爐啟動系統(tǒng)。②鍋爐點火升溫：等離子點火系統(tǒng)、風煙系統(tǒng)、火檢系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、定子冷卻水系統(tǒng)、磨煤機系統(tǒng)、磨煤機密封風系統(tǒng)、一次風機系統(tǒng)、過熱器噴水減溫系統(tǒng)、再熱器溫度控制系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)。③汽機沖轉(zhuǎn)：DEH系統(tǒng)。④機組并網(wǎng)升負荷：低加系統(tǒng)、高加系統(tǒng)、ECS系統(tǒng)、CCS系統(tǒng)、汽機疏水系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、磨煤機系統(tǒng)。⑤機組停運時，高負荷階段由CCS進行控制，直到機組負荷減至設定投入自啟停系統(tǒng)的負荷點。停運過程的設計范圍應包括以下內(nèi)容：⑥降負荷：等離子點火系統(tǒng)、磨煤機系統(tǒng)、CCS系統(tǒng)、主機油系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、旁路系統(tǒng)、高加系統(tǒng)、低加系統(tǒng)。⑦機組解列： DEH系統(tǒng)、ETS系統(tǒng)、ECS系統(tǒng)。⑧機組停運：等離子點火系統(tǒng)、風煙系統(tǒng)、一次風機系統(tǒng)、底渣系統(tǒng)、汽機疏水系統(tǒng)、軸封系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)。

5 ?自啟停實施的注意問題與建議

總的來說，在實現(xiàn)機組自啟停的過程中，需解決以下難題。

5.1 ?技術(shù)方面的難題

①運行方式的非確定性;②系統(tǒng)設計的局限性;③設定值大偏差投閉環(huán);④全程模擬量控制的復雜性;⑤測量儀表的局限性。

5.2 ?目前電力建設大環(huán)境的限制

①國產(chǎn)火電機組自啟停系統(tǒng)成功的例子少，可以借鑒的經(jīng)驗幾乎沒有。

②國內(nèi)火電建設的大環(huán)境所致，一臺機組常常由于工期原因，沒有給自啟停系統(tǒng)足夠的調(diào)試時間，導致自啟停系統(tǒng)邏輯調(diào)試不充分。

③即使項目公司留的調(diào)試時間足夠長，電網(wǎng)調(diào)度也不一定會給機組反復啟停的機會。

④設備招標時的設備選型問題，經(jīng)常選用性價比高的設備，而一些性能優(yōu)良價格高的設備經(jīng)常不能入圍，導致設備可靠性、可控性一般，也是自啟停系統(tǒng)不能成功的一個因素

5.3 ?建 ?議

①從設計工作抓起，并協(xié)調(diào)好設備招標、施工、邏輯組態(tài)、現(xiàn)場調(diào)試、機組運行等各個階段的工作。

②在設備的招標過程中均應對設備提出要求，提高相關(guān)設備的可靠性。在控制系統(tǒng)的框架設計及組態(tài)過程中，充分考慮實現(xiàn)自啟停系統(tǒng)所需的接口，并且在調(diào)試階段預留足夠的時間用于完成自啟停系統(tǒng)調(diào)試所需的時間。

6 ?結(jié) ?語

自啟停控制的實施盡管有很多困難和問題，只要各參建單位團結(jié)一致，群策群力，自啟停控制系統(tǒng)一定能在工程中順利完成。

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