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概述
電力工業(yè)是國民經濟建設的基礎性工業(yè)，也是一個技術密集型、資金密集型行業(yè)，與國民經濟發(fā)展和人民生活密切相關。近年來，隨著中國經濟高速增長，電力需求猛增，中國電力事業(yè)飛速發(fā)展。而火力發(fā)電特別是燃煤發(fā)電在未來較長時間內仍將起主導作用。2006年底，全國發(fā)電裝機容量達到62200萬千瓦，居世界第二位。其中火電48405萬千瓦，占總容量的77.82%。
隨著大型火電機組運行和管理水平的不斷提升，以及火力發(fā)電機組向高參數、大容量的發(fā)展，人們已經越來越重視提高自動化水平，控制技術、計算機和通信技術為基礎的現代化火電熱工自動化技術得到了大力發(fā)展，促進了電廠的發(fā)展和建設。電力自動化已經成為電力行業(yè)生產管理及行業(yè)發(fā)展不可缺少的重要組成部分。
火電廠的輔機系統(tǒng)與電廠生產過程密切相關。它們的正常運行是保證機組穩(wěn)發(fā)滿發(fā)的重要條件，因此如何可靠、有效地對輔機系統(tǒng)進行監(jiān)控十分重要。鍋爐、汽輪機、發(fā)電機是火電廠中的主要設備，亦稱三大主機。與三大主機相輔工作的設備稱為輔助設備或稱輔機。輔機及其相連的管道、線路組成輔機系統(tǒng)。火電廠輔機系統(tǒng)主要由3個獨立的自動化子系統(tǒng)組成，分別為輸煤、化水、除灰渣子系統(tǒng)。這些系統(tǒng)與主系統(tǒng)協(xié)調工作，它們相互配合完成電能的生產任務。
目前國內的大中型火電廠都把各個控制系統(tǒng)通過網絡連接成水、煤、灰三個區(qū)域控制點，分別實現集中監(jiān)控，在此基礎上將全廠所有的系統(tǒng)連接成一個大的網絡，在機組單元控制室設立輔機監(jiān)控操作員站，實現了全廠的輔機集中監(jiān)控。通常輔機監(jiān)控網絡的拓撲結構分為三層，如下圖所示：
底層是PLC主機I/O站，中層主干網絡是PLC和工控上位機之間的實時監(jiān)控通訊網絡，最上層是上位機信息交換通訊網絡。輸煤系統(tǒng)、化水系統(tǒng)和除灰渣系統(tǒng)基本結構是一樣的，只是各個系統(tǒng)的IO點數不同。
亞控科技與電廠自動化
亞控科技是國內第一家獨立開發(fā)出組態(tài)軟件的公司，其主要產品組態(tài)王經歷了多個版本的發(fā)展直到現在的6.52。技術已經非常成熟，使用方便、運行穩(wěn)定，贏得了廣大客戶的好評。目前，隨著公司的不斷壯大，技術力量越發(fā)深厚，公司員工70%以上都是碩士學位。另外，在全國10幾個重要城市都設有分公司及辦事處，分銷商更是遍布全國各地，為客戶提供了強有力的技術保障。
組態(tài)王的特點：
1. 分布式系統(tǒng)，真正的瘦客戶端模式。
2. 支持雙機熱備，雙網熱備，系統(tǒng)可靠性高
3. 能夠實時顯示數據，保存歷史數據，歷史數據查詢，顯示趨勢曲線
4. 聲光報警功能，可以添加Email報警、短信報警等功能。
5. 支持各個主要廠家的PLC，支持多種通訊方式，選擇靈活
6. 多級用戶管理，具有多種事件記錄功能，比如登陸記錄、操作記錄等
7. 打印報表功能
8. 支持各種數據庫，SQL Server、Oracle，另外還可以選擇亞控自己研發(fā)的實時數據庫KingHistorian來保存數據。
9. 支持GPRS通信，支持國內上百種DTU終端。
由于電廠輔機系統(tǒng)具有工藝系統(tǒng)多、物理布置分散及通主機系統(tǒng)相互獨立的特點，所以要求監(jiān)控系統(tǒng)需要具有雙機熱備、雙網熱備等技術，能夠分布式布置，多級用戶管理等功能，運行絕對要安全可靠。組態(tài)王經過10年的發(fā)展，功能上完全滿足電廠輔機系統(tǒng)的需要，而且有資深的工程師為客戶提供完整的解決方案，數十位技術支持工程師隨時提供技術服務。
典型工藝流程
電廠輸煤程控系統(tǒng)
背景介紹
火電廠的輸煤系統(tǒng)是輔機系統(tǒng)的一個重要組成部分，是保證火電廠穩(wěn)定可靠運行的重要因素之一。一個高可靠性和靈活性的燃料輸送系統(tǒng)是機組乃至整個電廠穩(wěn)定運行的重要保證，其運行的好壞直接影響到電廠的安全運行。
輸煤系統(tǒng)主要承擔從煤源至儲煤場，再由儲煤場到主機煤倉，或者直接到主機煤倉的備煤和上煤任務。火電廠輸煤程控系統(tǒng)主要控制的對象包括：給煤機、三通擋板、皮帶機、碎煤機、除鐵器、犁式卸煤器等設備。
輸煤系統(tǒng)的特點：
1、 輸煤系統(tǒng)設備較多，相互連鎖繁雜
2、 控制過程具有很強的時序性
3、 現場環(huán)境惡劣，粉塵、潮濕、振動、噪聲、電磁干擾都比較嚴重，給電氣設備運行及檢修都帶來不便
4、 整個系統(tǒng)控制分散，覆蓋距離遠
解決方案
大部分輸煤程控系統(tǒng)都是由PLC來實現的。考慮到電廠的輸煤程控控制對象比較分散，在碼頭、煤廠、原煤倉及運煤配電間等處設置遠程I/O站。由于火電廠輸煤系統(tǒng)運行條件惡劣，各類干擾信號較多，集中控制系統(tǒng)與遠程I/O站間的通訊建議采用光纜。
實現的功能
1、 按工藝流程實現程序起停控制（逆煤流起動、順煤流停機）。
2、 能根據煤倉的粉位情況，自動啟停輸煤線路
3、 輸煤除塵系統(tǒng)和除鐵器的程序起停和聯鎖控制。
4、 事故聯鎖自動停機。
5、 原煤倉的自動配煤、手動配煤及就地配煤。程序配煤具有優(yōu)先配煤、順序配煤、余煤配煤等方式。
6、 能自動辨別煤中的雜物自動報警、及時發(fā)現斷煤及皮帶斷裂等事故隱患。
7、 記錄重要歷史數據，顯示實時趨勢曲線
8、 現場設備運行工況顯示，事故音響報警。
9、 輸煤設備電流檢測及模擬量越限報警。
10、 原煤倉上煤量的分爐計算，上煤系統(tǒng)統(tǒng)計報表。
11、 檢修倉和尾倉設定功能。系統(tǒng)具備設備檢修狀態(tài)設定功能，被設定為檢修狀態(tài)的設備自動禁止投入運行。
方案特點
1、 采用集散型結構，開放性好、易于擴展、性能穩(wěn)定可靠。
2、 網絡采用標準的工業(yè)以太網、遠程I／O，雙纜冗余通信，安全性高。
3、 上位機雙機熱備形式，可靠性好。
4、 計算機監(jiān)控管理功能強大、實時采集顯示運行工況及有關數據，畫面逼真，動感強。
5、 靈活調整工藝參數
6、 人機界面友好，容易掌握
7、 完善的數據庫功能，方便查詢歷史數據、追溯報警狀態(tài)
8、 標準通訊網絡接口（工業(yè)以太網、Profibus等），便于接入用戶網絡
電廠化水系統(tǒng)
背景介紹
水處理系統(tǒng)是電廠重要的輔助系統(tǒng)，特別是大型電廠及供熱電廠的化水處理車間水處理量大，工藝復雜，水質要求高，其運行的好壞直接關系到電廠的安全性和可靠性。水處理系統(tǒng)包括循環(huán)水、綜合水泵房、化學水處理、廢水處理、凝結水精處理等部分。上述各部分組成電廠的水網系統(tǒng)。
電廠機組的大型化，對電廠水處理的自動控制水平提出了更高的要求，全過程自動化及網絡化是電廠水處理為滿足大機組高效運行而必須確定的發(fā)展方向。利用網絡技術和軟件技術將電廠原來互相孤立的各部分水系統(tǒng)聯系起來，采用PLC和上位機的二級控制結構，利用PLC對各個系統(tǒng)中的設備進行數據采集和控制，上位機和PLC之間通過數據通信接口進行通信，形成全廠水系統(tǒng)集中控制，實現全廠水系統(tǒng)集中操作，集中監(jiān)督和集中管理。
火電廠化水系統(tǒng)主要包括凝結水精處理系統(tǒng)、補給水系統(tǒng)和廢水系統(tǒng)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。
－凝結水精處理及樹脂再生系統(tǒng)包括混床、樹脂捕捉器、再循環(huán)泵、旁路及單元內所有的管道、管件、閥門、就地儀表等;
－水汽取樣分析系統(tǒng)包括熱力系統(tǒng)的水汽取樣分析系統(tǒng)和凝汽器檢漏取樣分析系統(tǒng)。熱力系統(tǒng)水汽取樣分析系統(tǒng)由高溫高壓架、儀表盤組成。凝汽器檢漏取樣分析系統(tǒng)由檢漏取樣架和分析儀表盤組成；
－化學加藥系統(tǒng)由三部分組成：給水及凝結水加氨系統(tǒng)；給水加聯氨系統(tǒng)；爐水加磷酸鹽系統(tǒng)。
補給水系統(tǒng)由預處理系統(tǒng)、反滲透預脫鹽系統(tǒng)、化學除鹽系統(tǒng)、酸堿系統(tǒng)四部分組成，控制范圍還包括水工凈水站。
廢水系統(tǒng)用來處理電廠的全部廢水，包括灰渣廢水、化學廢水、生活廢水和脫硫廢水等。電廠灰渣系統(tǒng)大型機組的除灰渣系統(tǒng)通常包括,磨煤機排出的石子煤處理；鍋爐底部渣的處理；省煤器、空氣預熱器和電氣除塵器飛灰的處理。
解決方案
水處理系統(tǒng)采用PLC和上位機兩層結構。控制方式采用遠程PLC控制和就地手動控制兩種。在正常情況下，系統(tǒng)啟用遠方PLC控制，所有的操作及故障監(jiān)測、趨勢分析都可通過控制室內操作站實現；一旦某些部分出現故障，可將控制切換到就地手動控制。
監(jiān)控系統(tǒng)所起的作用：
1. 畫面顯示
顯示系統(tǒng)工藝流程畫面，系統(tǒng)設置畫面，報警畫面，歷史報警畫面，趨勢畫面，各設備的狀態(tài)顯示畫面，參數修改等畫面。
2. 系統(tǒng)運行操作
系統(tǒng)的設置、參數修改、各子系統(tǒng)的自動和手動啟動停止操作。
3. 報表管理
顯示和追加系統(tǒng)記錄報告，實時打印系統(tǒng)事件報告，實時或定時打印系統(tǒng)運行報表。
4. 報警功能
CRT屏幕顯示故障區(qū)域流程圖，事故設備圖形變色或閃爍,屏幕上方用漢字顯示故障性質及發(fā)生時間。打印機自動打印故障內容及發(fā)生時間。語言報警系統(tǒng)發(fā)生語音信號。
5. 趨勢圖
實時趨勢顯示、歷史趨勢查詢。
6. 系統(tǒng)登錄
提供多級用戶管理，保證系統(tǒng)安全。
除灰渣系統(tǒng)
工藝流程介紹
大型機組的除灰渣系統(tǒng)通常包括,磨煤機排出的石子煤處理；鍋爐底部渣的處理；省煤器、空氣預熱器和電氣除塵器飛灰的處理。
●除渣系統(tǒng)
底渣和石子煤采用水力噴射器輸送到位于鍋爐電氣除塵器之間的中轉倉中，用離心式渣漿泵輸送至江邊脫水倉中。進入脫水倉的渣漿經脫水倉、沉淀池、貯水池逐級沉淀后，用水泵送回主廠房供除渣系統(tǒng)重復利用，這樣形成閉式循環(huán)系統(tǒng)。貯水池還有一路工業(yè)水補水，該補水通過貯水池的液位計來控制。每臺爐設有二臺高壓水泵，三臺低壓水泵，一臺連續(xù)運行，一臺備用，另一臺 在底渣和石子煤開始輸送時啟動，輸送結束后停止運行,以保證在底渣輸送時中轉倉和渣斗的補水。高壓水主要用于除渣系統(tǒng)中底渣斗水力噴射泵高壓水；底渣斗斜坡沖洗噴嘴用水；石子煤水力噴射泵高壓水；沉淀池、貯水池攪動噴嘴用水。低壓水主要用于渣斗水封槽補水；渣斗水封槽沖洗；渣斗補充水；中轉倉補水；濕式攪拌機攪拌用水等。
●除灰系統(tǒng)
灰斗中的集灰在氣化風的作用下，呈流化狀態(tài)。循環(huán)輸灰指令到達時，E型物料輸送閥得電打開，煤灰在負壓風機的“吸力”下，被風帶至灰?guī)焐戏降牟即龎m器，在布袋除塵器內實現物料分離，煤灰被布袋過濾落下，灰則透過布袋被風機抽走。煤灰在除塵器中被流化，卸灰指令到來后，通過打開、關閉平衡閥，使除塵器與鎖氣閥、鎖氣閥與鎖氣閥之間壓力平衡，同時，協(xié)同打開相應鎖氣閥封閉擋板，煤灰便逐級落下至灰?guī)熘小?/FONT>
解決方案
本系統(tǒng)依然采用上位機和PLC完成所有監(jiān)控功能。通過監(jiān)控畫面，可以選擇手動或者程控方式對各個設備進行控制，監(jiān)控設備的運行狀態(tài)及故障信息，記錄、顯示設備的運行參數。通過上位機監(jiān)控系統(tǒng)可以實現的功能包括：
(1) 圖形化畫面，顯示各系統(tǒng)流程圖，并具有實時畫面打印功能；
(2) 實時動態(tài)顯示，包括實時狀態(tài)顯示和實時參數顯示；
(3) 實時趨勢顯示、歷史趨勢顯示和趨勢打印功能；
(4) 實時報警，具有彈出式報警畫面和語音報警功能，可報警確認和報警打印，并具有報警歷史記錄；
(5) 操作子畫面彈出確認功能；
(6) 操作記錄和事件記錄功能，可方便地進行事故分析和故障尋找；
(7) 日報表打印和查看功能；
(8) 各系統(tǒng)畫面快速切換；
(9) 口令和安全功能；
成功案例
湛江電廠4×300MW機組汽輪機數字電液(DEH)控制系統(tǒng)
湛江電廠4×300MW機組給水泵汽輪機（MEH）控制系統(tǒng)
安陽電廠2×300MW機組汽輪機數字電液(DEH)控制系統(tǒng)
太一熱電廠2×300MW機組汽輪機數字電液(DEH)控制系統(tǒng)
伊朗ARAK電廠4×300MW機組汽輪機數字電液(DEH)控制系統(tǒng)
寶雞二電廠2×300MW 機組全電調DEH控制系統(tǒng)
義馬錦江矸石電廠2×135MW DEH控制系統(tǒng)
嘉陽電力有限公司2#50MW全電調DEH控制系統(tǒng)
酒鋼熱電廠2×125MW全電調DEH控制系統(tǒng)
山東華勝熱電廠3×125MW全電調DEH控制系統(tǒng)
青島恒源熱電有限公司2×12MW全電調DEH控制系統(tǒng)
天津第一熱電廠8#50MW全電調DEH控制系統(tǒng)
馬頭電廠DEH系統(tǒng)ATC裝置
石景山電廠DEH系統(tǒng)ATC裝置
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號