200MW机组30%旁路控制系统改造

200MW机组30%旁路控制系统改造

应用新华公司生产的XDPS-400系统对内江发电厂#21、#22机组30%旁路控制系统进行改造，取得了较好实效，提高了#21、#22机组30%旁路系统运行的安全性和可靠性，确保了机组的安全、经济运行。

标签：30%旁路；XDPS-400；控制系统；组态

1 引言

华电四川发电有限公司内江发电厂#21、#22机组为200MW燃煤机组，30%旁路系统系引进德国SIEMENS产品，于1988年投入运行，由于运行时间过久，控制系统暴露出很多问题：控制系统组件老化且存在一些故障；厂家不再生产相关产品，备品备件无法购买；影响机组的安全、经济运行。

2 30%旁路系统功能作用

在大型再热式机组中，为保证机组在启动过程中，汽轮机尚未冲转前锅炉再热器得到冷却，一般都设有一级和二级旁路系统。当锅炉启动或汽轮机甩负荷时，锅炉产生的蒸汽经一级旁路、中间再热器和二级旁路后流入凝汽器，使中间再热器得到冷却。而30%旁路控制装置很好地完成了该控制任务并起到了以下保护作用[1-4]。

（1）回收工质（凝结水）和缩短机组启动时间，节约耗油量。

（2）调节主蒸汽压力和协调机、炉工况，满足机组负荷变化要求，并可实现滑压运行。

（3）保护锅炉不致超压，再热器不致因干烧而损坏。

3 改造内容

3.1 内容概述

（1）拆除原30%旁路的控制机内控制组件，在柜内增加控制继电器，控制系统在DEH系统内组态实现，增加后备硬手操操作器，在该柜内安装后备手操控制回路，保留原电缆，在原控制柜内转接到DEH机柜；

（2）原动力控制柜和执行机构不作改动；

（3）就地信号直接进入DEH，DEH机柜新增I/O卡件；

（4）控制系统组态。

3.2 I/O点统计

（1）开关量输入（DI）

（2）开关量输出（DO）

（3）模拟量输入（AI）

（4）模拟量输出（AO）

3.3 逻辑组态

（1）高压旁路的控制

在机组启动的初期，高压旁路过热器出口蒸汽压力控制处于自动状态时，未并网前，主汽压力以定压运行的方式运行，并网以后当负荷大于20MW时，主汽压力与限速后的主汽压力比较，送出一个给定值控制高压旁路蒸汽阀的开关；并网以后当负荷小于20MW，主汽压力与加了一个偏值的主汽压力进行比较，送出信号控制高旁压力阀开关[5]；当负荷大于20MW时，主汽压力的实际值与加了偏值的限速后的主汽压力相比较，送出信号控制高旁蒸汽阀。当主汽压力的实际值与限速后的主汽压力值偏差超过06.MP时（总保护和压力偏差大投切开关均投入的情况下），系统送出一个报警信号，并控制高旁蒸汽阀快速开。

当高压旁路操作器在手动位置，或者低压旁路蒸汽阀关到位或有过力矩信号发出，高压旁路控制是以主汽压力的变化进行控制，当以上三个条件不成立时，高压旁路蒸汽阀的控制是以主汽压力减去限幅后的调节级压力控制高压旁路蒸汽阀的开关以调节主汽压力。

（2）低压旁路控制

低压旁路控制实际是控制调节级压力，当机组未并网且负荷小于20MW时，低旁控制是以中压缸进汽压力和修正后的中压缸进汽压力比较进行调节，只有当机组并网后负荷大于20MW时，在挂闸后是用调节级压力与中压缸进汽压力进行比较，输出信号控制低压旁路蒸汽阀的开关[6]。没挂闸前低压旁路蒸汽阀是根据高旁蒸汽阀的自动输出信号调整低压旁路蒸汽阀的开关。

（3）高旁喷水控制

高旁喷水控制是控制高旁蒸汽的出口温度，保障再热器的入口温度不至过分高或低。当高旁蒸汽阀开启且开度大于5%，根据高旁出口实际温度的测量值与设定值的比较控制高旁喷水阀的开关。

（4）低旁喷水控制

低旁喷水控制是控制低旁蒸汽的出口温度，保障凝结器的入口温度不至过分高或低。当低旁蒸汽阀开启且开度大于5%，根据低旁出口实际温度的测量值与设定值的比较控制高旁喷水阀的开关。

（5）阀门快速保护

在总保护开关投入的情况下，投入压力偏差大开关，跳闸开关，甩负荷开关，当其中一个保护开关动作，则高旁快开，高喷快开，低旁快开，低喷快开动作。

3.4 硬手操回路

系统改造更换了硬手操，当DEH出现故障可通过硬手操开关各阀门，以低旁蒸汽阀为例，回路原理图如图1所示.

图1 回路原理图

4 结束语

改造后控制系统进入DEH，画面直观，易于操作，参数设置更加准确；解决了原控制系统的故障，取得了良好的安全性和可靠性，保证了机组的安全、经济运行。

参考文献

[1] 降爱琴，郝秀芳.数字电液调节与旁路控制系统[M].北京：中国电力出版社，2006.

[2] 王常力，罗安.分布式控制系统（DCS）设计与应用实例[M].北京： 电子工业出版社，2004.

[3] 何衍庆，陈积玉，俞金寿.XDPS分散控制系统[M].北京： 化学工业出版社，2002.

[4] 上海新华控制工程有限公司XDPS-400工程师用户手册.

[5] 上海新华控制工程有限公司XDPS-400操作员用户手册.

[6] 内江发电厂《热控检修工艺规程》.