1 概述

火電廠輔助系統(tǒng)主要有水網(wǎng)、煤網(wǎng)、灰網(wǎng)、脫硫、脫銷系統(tǒng)等，對于300MW及以上的機組來說，輔助系統(tǒng)大都已采用計算機控制，隨著網(wǎng)絡技術、計算機技術及DCS控制技術的日益成熟，這就為這些輔助系統(tǒng)實現(xiàn)自動化控制打下了堅實的基礎，并且加速了輔控系統(tǒng)納入全廠管控一體化的進程。

輔助網(wǎng)絡控制采用新一代DCS系統(tǒng)后克服了原有獨立且分散的控制系統(tǒng)的缺點，可最大可能的將運行人員減到最少。使控制系統(tǒng)在基本不提高造價的情況下，使輔助網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的水平達到與主機DCS控制系統(tǒng)相當?shù)乃?，為實現(xiàn)全廠管控一體化打下良好基礎。本文重點介紹DCS在湖南創(chuàng)元電廠2×300MW火電機組水網(wǎng)中的應用。水網(wǎng)是輔網(wǎng)中最復雜的系統(tǒng)，通常包括鍋爐補給水系統(tǒng)、凝結水精處理系統(tǒng)、汽水分析和化學加藥系統(tǒng)、制氫站、綜合水泵房、廢水處理系統(tǒng)等。

DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫（Distributed Control System），在國內自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。即所謂的分布式控制系統(tǒng)，或在有些資料中稱之為集散系統(tǒng)，是相對于集中式控制系統(tǒng)而言的一種新型計算機控制系統(tǒng)，它是在集中式控制系統(tǒng)的基礎上發(fā)展、演變而來的。它是一個由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡為紐帶的多級計算機系統(tǒng)，綜合了計算機，通信、顯示和控制等4C技術，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活以及組態(tài)方便?！CS是計算機技術、控制技術和網(wǎng)絡技術高度結合的產物。DCS通常采用若干個控制器（過程站）對一個生產過程中的眾多控制點進行控制，各控制器間通過網(wǎng)絡連接并可進行數(shù)據(jù)交換。操作采用計算機操作站，通過網(wǎng)絡與控制器連接，收集生產數(shù)據(jù)，傳達操作指令。因此，DCS的主要特點歸結為一句話就是：分散控制集中管理。

2 系統(tǒng)以及實現(xiàn)的功能

HOLLiAS MACS 系列分布式控制系統(tǒng)是北京和利時公司在總結十多年用戶需求和多行業(yè)的應用特點、積累三代DCS系統(tǒng)開發(fā)應用的基礎上，全面繼承以往系統(tǒng)的高可靠性和方便性，綜合自身核心技術與國際先進技術而推出的新一代DCS ，具有開放化、信息化、智能化、小型化和高可靠的特點。HOLLiAS MACS系統(tǒng)軟件提供了動態(tài)豐富、操控直觀方便的人機交互界面；易于學習掌握、功能強大的一體化的組態(tài)編程與調試軟件，實現(xiàn)對全系統(tǒng)所有功能的組態(tài)；強大的數(shù)據(jù)儲存與處理能力可以記錄所有重要的歷史數(shù)據(jù)并提供生產數(shù)據(jù)分析報表。HOLLiAS MACS系統(tǒng)軟件提供了動態(tài)豐富、操控直觀方便的人機交互界面；易于學習掌握、功能強大的一體化的組態(tài)編程與調試軟件，實現(xiàn)對全系統(tǒng)所有功能的組態(tài)；強大的數(shù)據(jù)儲存與處理能力可以記錄所有重要的歷史數(shù)據(jù)并提供生產數(shù)據(jù)分析報表。

2.1 監(jiān)控功能

合理地進行上位機軟件設計，統(tǒng)一上位機監(jiān)控界面，使各輔助系統(tǒng)具有統(tǒng)一的風格，統(tǒng)一的操作方式，并能合理、靈活地進行切換和調用，將使整套輔助網(wǎng)絡控制系統(tǒng)受到電廠的歡迎。

輔網(wǎng)的主要監(jiān)控功能：

● 各輔助系統(tǒng)之間能靈活、快速地切換。

● 各系統(tǒng)內部可進行畫面切換。

● 實時動態(tài)顯示，包括實時狀態(tài)顯示和實時參數(shù)顯示。

● 實時趨勢顯示和歷史趨勢顯示。

● 趨勢打印和報表打印功能。

● 報警歷史記錄、打印功能。

● 每步現(xiàn)場操作記錄功能（即事件記錄功能）。

● 安全（即口令）。

2.2 網(wǎng)絡結構

創(chuàng)元輔控水網(wǎng)包括：化學補水系統(tǒng)（2個站），取樣加藥系統(tǒng)（1個站），凈化站系統(tǒng)（1個站）和廢水處理系統(tǒng)（1個站），如圖1所示。

3 工藝流程和控制策略

電廠水網(wǎng)主要包括凝結水精處理，化學補水處理和廢水處理三大部分。

凝結水系統(tǒng)主要工藝流程包括：凝結水精處理及樹脂再生系統(tǒng)、水汽取樣分析系統(tǒng)、化學加藥系統(tǒng)等幾個部分。創(chuàng)元電廠水網(wǎng)中凝結水精處理系統(tǒng)在輔網(wǎng)改造前采用CITECT公司的PLC，由于這套系統(tǒng)使用時間不長，為了節(jié)省投資，仍繼續(xù)使用原系統(tǒng)。在電廠實行輔控系統(tǒng)納入全廠管控一體化的過程中，將 CITECT的PLC系統(tǒng)通過通訊方式與輔控水網(wǎng)有機的結合起來。

整個化水監(jiān)控系統(tǒng)共設2個I／O站，共有840點，其中開關量736點，模擬量104點。

化學補給水系統(tǒng)控制策略如下：

3.1 DAS系統(tǒng)

顯示所有參數(shù)（各種工質狀態(tài)、設備控制狀態(tài)、設備報警狀態(tài)等）的實時值或狀態(tài)、報警記錄、操作記錄、實時趨勢、歷史趨勢外，還實現(xiàn)化水數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，自動生成各類報表。

3.2 SCS系統(tǒng)

SCS是（Structure Cabling System）的縮寫，中文稱為結構化布線系統(tǒng)或綜合布線系統(tǒng)。通常是將建筑群內的若干種線路系統(tǒng)，包括電話系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)合為一種布線系統(tǒng)，進行統(tǒng)一編制。幾家大的電信公司都有自己的布線系統(tǒng)標準，同時有與其相配的全系列產品，應用較為廣泛的有AT&T的PDS系統(tǒng)、Nortel的IBDN系統(tǒng)等

3.2.1 高效過濾器投運程控

（1） 充水排氣：開進水門/開排氣門；

（2） 正洗：開正洗排水門，關排氣門；

（3） 運行：開出水門/開儀表取樣門（沒進DCS），關正洗排水門；

（4） 停運；關所有門。

3.2.2 高效過濾器反洗程控

（1） 充水放松：開反洗進水門/開反洗排水門；

（2） 放水：開排氣門/開正洗排水門，關反洗進水門；

（3） 空氣擦洗：開進氣門/啟動羅茨風機，關正洗排水門；

（4） 水氣合洗：開反洗進水門；

（5） 正洗：開進水門/開正洗排水門/關進氣門/關空氣門/關反洗進水門/關反洗排水門/停止羅茨風機。

3.2.3 活性炭過濾器投運程控

（1） 充水排氣：開進水門/排氣門；

（2） 正洗：開正洗排水門，關排氣門；

（3） 運行：開出水門/開儀表取樣門（沒進DCS），關正洗排水門；

（4） 停運：關所有門。

3.2.4 活性炭過濾器反洗程控

（1） 放水Ⅰ：開正洗排水門/開排氣門；

（2） 預反洗：開反洗進水門/開反洗排水門，關正洗排水門/關排氣門；

（3） 放水Ⅱ：開正洗排水門/開排氣門，關反洗進水門/關反洗排水門；

（4） 空氣擦洗：開進氣門，關正洗排水門；

（5） 反洗：開反洗進水門/開反洗排水門，關進氣門/關排氣門；

（6） 充水：開進水門/開排氣門；

（7） 正洗：開正洗排水門，關排氣門。

3.2.5 一級除鹽設備投運程控

（1） 陽床充水排氣：開陽床進水門/開陽床排氣門；

（2） 陽床正洗：開陽床正洗排水門/開陽床儀表取樣門（沒有進DCS），關陽床排氣門；

（3） 陰床排氣：啟動除碳風機/開陽床出水門（調節(jié)中間水箱水位1/2以上高度）/啟動中間水泵/開陰床進水門/開陰床排氣門，關陽床正洗排水門/關陽床儀表取樣門（沒有進DCS）；

（4） 陰床正洗：保持中間水箱水位1/2以上高度/開陰床正洗排水門/開陰床儀表取樣門，關陰床排氣門；

（5） 運行：開陽床儀表取樣門（沒有進DCS）/開陰床出水門；

（6） 停運：關所有設備。

3.2.6 一級除鹽設備再生程控

投運允許條件：開酸計量箱進酸門，堿計量箱進堿門到達計量箱的液位設定值時關進酸和進堿門準備再生劑。

（1） 陰床小反洗：開陽床進水門/開陽床出水門/開除碳風機/開中間水泵/開陰小反洗進水門/開陰反洗排水門；

（2） 陽床小反洗：開陽床小反洗進水門/開陽床反洗排水門，關陽床進水門/關陽床出水門/關除碳風機/關中間水泵/關陰小反洗進水門/關陰床反洗排水門；

（3） 靜止沉降：關陽床小反洗進水門/關陽床反洗排水門；

（4） 放水：開陽床中間排水門/開陽床空氣門/開陰床中間排水門/開陰床空氣門；

（5） 進再生劑：開酸計量箱出酸門/開堿計量箱出堿門；

（6） 置換：關酸計量箱出酸門/關堿計量箱出堿

（7） 陽床小正洗：開陽床中間排水門，關陽床排氣門；

（8） 陽床正洗：開正洗排水門，關陽床中間排水門；

（9） 陰床排氣：開除碳風機/開中間水泵/開陽床出水門/開陰床進水門/開陰床排氣門，關正洗排水門；

（10） 陰床小正洗：開陽床中間排水門，關陰床排氣門；

（11） 陰床正洗：開正洗排水門，關陽床中間排水門；

（12） 關所有門。

3.2.7 混床投運程控

（1） 排氣：開混床進水門/開排氣門；

（2） 正洗：開混床正洗排水門/開混床儀表取樣門，關排氣門；

（3） 運行：開混床出水門/關正洗排水門；

（4） 停運：關所有門。

3.3MCS系統(tǒng)在除碳器水位控制系統(tǒng)中的應用

除碳器水位控制系統(tǒng)主要調節(jié)除碳器液位，通過調節(jié)陽床入口調節(jié)門來實現(xiàn)。由于流經(jīng)陽床入口調節(jié)閥的工質要先經(jīng)過陽床才能到達除碳器，工藝流程較長（見圖2），所以回路調節(jié)時要加入慣性作用。

4 結束語

創(chuàng)元電廠水網(wǎng)改造完成后，自動化控制水平明顯提高，完全保證了兩臺發(fā)電機組的用水需要。同時改造后，水網(wǎng)制水過程中產生的廢水量明顯減少，起到了一定的節(jié)能環(huán)保效果。系統(tǒng)高度的可靠性和直觀簡易的操作性大大節(jié)約了人力成本。該系統(tǒng)建成后運行可靠，生產效率明顯提高，也為其它電廠同行實現(xiàn)DCS管控一體化提供了寶貴的運行經(jīng)驗?？傊?，隨著自控技術的不斷發(fā)展和電廠水網(wǎng)運行經(jīng)驗的不斷積累，電廠水網(wǎng)乃至輔網(wǎng)的監(jiān)控將向更加智能化、合理化和人性化趨勢發(fā)展。