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NT6000在國華舟山脫硝歐陸控制系統(tǒng)改造中的應用

供稿:南京科遠自動化集團股份有限公司 2015/3/27 0:00:00

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1   背景簡介

神華國華舟山電廠位于浙江省舟山群島定海市白泉經(jīng)濟開發(fā)區(qū),自項目開工建設以來,已有一期2×135MW和二期2×350MW共計四臺火電燃煤機組相繼建成并投入商業(yè)運行。其中一期工程兩臺機組分別于2002年、2006年先后進行控制系統(tǒng)改造升級,DCS采用英國歐陸T3500系統(tǒng);二期工程兩臺機組分別于2010年、2014年相繼建成投產(chǎn),DCS采用我公司研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權的NT6000分散控制系統(tǒng)。

隨著技術的發(fā)展和控制要求的不斷提升,歐陸T3500系統(tǒng)在網(wǎng)絡結構、操作響應速度、控制器容量等使用維護方面的指標漸漸顯得有些落后。NT6000分散控制系統(tǒng)與歐陸T3500系統(tǒng)比較,在穩(wěn)定性、可靠性和易用性等方面均有明顯的優(yōu)勢,能適應機組各種運行工況的要求,確保機組安全、高效運行。

2  項目需求

從2002年首臺機組控制系統(tǒng)改造升級至今,T3500已經(jīng)穩(wěn)定運行了12年。但隨著機組運行年限增加,一些后續(xù)問題也逐漸凸顯。首先,該套DCS系統(tǒng)正處于更新?lián)Q代時期,部分備品備件面臨庫存不足或采購成本高昂等情況;其次,隨著#3、#4機組的相繼投運,該廠現(xiàn)有熱工維護人員需要同時掌握T3500和NT6000兩種不同的控制系統(tǒng),顯著加大了熱控檢修難度;再者,一期工程的硬件更新成本和廠商維護成本逐年增加,且維護次數(shù)相較于二期工程也明顯偏高;另外,一期工程現(xiàn)役機組在國家政策限定下亟須進行環(huán)保改造,而原有控制系統(tǒng)擴容裕量存在不足,不滿足現(xiàn)行改造需求。

近期國家發(fā)改委、環(huán)保部、國家能源局三部委聯(lián)合下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014-2020)》,明確要求加快燃煤發(fā)電機組升級與改造,以實現(xiàn)供電煤耗、污染排放。煤炭占能源消費比重“三降低”。因此,我國中東部地區(qū)燃煤電廠面臨更嚴格的能效準入門檻,部分達不到節(jié)能減排的現(xiàn)役老機組必須限期實施改造升級。國華舟山為積極響應國家政策,已出臺具體改造方案。從時間先后順序來看分為以下兩個階段:1.先期計劃在2014、15年期間完成#1、#2機組脫硝、脫硫升級改造;2.后期計劃在2015、16年全廠供熱改造期間同步實施一期工程控制系統(tǒng)全面升級更新。對于新增加的控制系統(tǒng),用戶提出以下幾點要求:1.產(chǎn)品選型穩(wěn)定可靠;2.控制系統(tǒng)設計成本低,施工周期短;3.系統(tǒng)方便維護,簡單易學;4.設備兼容性良好,能與歐陸老系統(tǒng)無縫對接;5.能實現(xiàn)平穩(wěn)過渡,具有長久時效性,可有效降低后續(xù)改造成本。

3  解決方案

1.   現(xiàn)況分析:

1)   T3500系統(tǒng)是以FIX為基礎,針對T3500系統(tǒng)的特點而開發(fā)出的早期控制系統(tǒng)軟件。舟山#1、#2機組中工作站節(jié)點與控制器節(jié)點間的通訊網(wǎng)絡為無主令牌的高速公路總線LIN網(wǎng),整體配置為客戶/服務器結構。其硬件平臺采用歐陸產(chǎn)品進行構建,包括T103、T940型號DPU,T2500橫式機架配置模塊以及其它各類信號處理摸件。

2)   NT6000系統(tǒng)是我公司自主研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權產(chǎn)品,是充分結合國內火電市場需求而開發(fā)出的新型控制系統(tǒng)。舟山#3、#4機組采用eNet高速通訊網(wǎng)絡,整體配置為客戶端結構。其硬件平臺完全采用公司自有產(chǎn)品進行構建,包括KM940型號DPU,標準柜配置組件及KM系列等多種型號IO摸件。

3)   此次脫硝改造工程,在不改變主機DCS系統(tǒng)原有設計的前提下通過采取NT6000+FIX的組合方案進行嵌入式改造,主要考慮因素有以下幾點:

a)  NT6000產(chǎn)品在#3、#4機組已長期穩(wěn)定運行,其簡單易懂、穩(wěn)定高效的特性已得到客戶一致認可;

b)  控制器單元KM940較T103、T940處理能力更強,相應機柜卡件測點容量更大,單機柜配置即可實現(xiàn)單元機組脫硝控制需求;

c)  調試期間可通過CCM軟件實現(xiàn)下位機組態(tài)在線監(jiān)視和無擾下載,確保機組運行更加安全可靠;

d)  硬件選型與二期項目相同,部分設備(如DPU、IO摸件等)均可實現(xiàn)免維護,能極大減少熱工人員的檢修工作量和學習難度;

e)  IO信號可通過API、OPC接口軟件實現(xiàn)PDB格式數(shù)據(jù)轉換并同步映射至FIX上位機,實現(xiàn)無縫對接并與主機界面風格保持一致,充分保留了用戶操作習慣;

f)  先期通過脫硝改造實現(xiàn)NT6000硬件代入,為后期在#1、#2機組供熱改造期間低成本實施全體控制系統(tǒng)改造升級提供可能,完全滿足平穩(wěn)過渡和以點帶面的要求。

2.   工程設計:

1)   硬件配置:1.研華工控機(雙網(wǎng))2臺;2.Dell顯示器1臺;3.D-Link視屏轉換器1臺; 4.交換機2臺;5.控制機柜1只(含DPU、IO卡件等)。

2)  軟件配置:1.Wondows2000(NT);2.FIX7.0;3.NT6000。

3)  網(wǎng)絡配置: 1.將交換機安裝至工程師站服務器機柜,并入上層環(huán)網(wǎng);2.工控機ZS1TA/ZS1TB設定為雙服務器冗余結構,并對雙網(wǎng)卡進行綁定,分別設置IP為192.168.1.18和192.168.1.19,連接至上層網(wǎng);3.KM940撥碼設定為DPU1001,通過NET1單網(wǎng)分接至上層網(wǎng)絡。


4)  動態(tài)視圖:機組穩(wěn)定運行時, I/ODriverServer(OPC)實時采集點數(shù)為1010,DataBase(PDB)實際應用點數(shù)為824,畫面數(shù)據(jù)、報警信息、歷史曲線均顯示流暢,上位機操作動態(tài)響應時間<0.8s,總體達到設計要求。< span="">


4  項目總結

舟山電廠一期工程脫硝系統(tǒng)改造項目的順利實施,其意義不僅在于進一步驗證了NT6000在歐陸系統(tǒng)中嵌入式應用的可行性,還對后續(xù)脫硫改造以及主機系統(tǒng)升級起到一定的先導和促進作用。通過這種深層次貼近客戶需求來制定控制系統(tǒng)解決方案的合作方式,顯著增強了科遠對科遠產(chǎn)品及服務的信任度,為后續(xù)類似項目的改造、實施奠定了良好基礎。


審核編輯(李晨暉)
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