巴蜀江油電廠2×330MW機組是法國ALSTOM公司成套提供的亞臨界中間再熱汽輪發電機組。該機組于1991年11月29日并網運行,至2002年底,累計運行63992.61h,累計發電1804734.9萬kw.h,為四川經濟發展作出了突出貢獻。電廠熱工控制系統采用方法隨機組配套20世紀80年代初的T20系列數字控制系統,主要包括計算機數據監視系統CENTRALOG、邏輯控制系統CONTROBLOC、模擬量控制系統MICRO-Z、汽機控制系統MICROREC等四個子系統。控制系統能以自動方式完成從鍋爐吹掃、點火至汽機沖轉、并網、帶負荷運行全過程控制和監視。機組運行12年來,控制系統逐漸暴露出諸多問題:控制程序不透明,部分系統故障診斷能力差,修改控制組態困難;核心備品配件長期依靠進口,價格昂貴且采購周期長,ALSTOM公司已明確將逐步淘汰該系統。尤其是近幾年來,汽機控制系統、模擬量控制系統頻繁出現故障,造成機組多次跳閘事故,使廠330MW機組安全、經濟運行受到嚴重威脅。因此,決定對32號機組原有的法國控制系統進行全面改造。改造工程采用了ABB貝利公司的Symphony分散控制系統,該系統與貝利公司Infi-90Open系統兼容,無論軟、硬件及運行管理等方面都具有成熟的經驗,而且進一步發揚了DCS控制器物理位置分散、控制控能分散、管理功能集中等優點,并且借助當今世界先進的微處理器技術、高速通訊技術、先進和現代控制技術,形成更加完善的、先進的、可靠的、開放式的新型控制系統。
一、改造原則、范圍和系統配置
1.改造原則和改造范圍
針對機組的客觀情況,在DCS改造初期就明確了DCS改造遵循的基本原則:確保機組改造后的安全運行、經濟運行,體現當代DCS的先進水平,并在上述前提下實現投資省、見效快的目標。根據這一原則,認真了解國內機組改造情況,調查DCS發展和運用情況,分析機組實際現狀,最終確定了如下具體目標和改造范圍。
(1)改造實現的所有功能應充分遵循主設備制造商ALSTOM公司的技術規范,并根據巴蜀江油電廠生產實際進行優化和完善。
(2)改造范圍包括CENTRALOG、MICRO-Z、MI-CROREC、CONTROBLOC,保留原系統中運行情況較好的汽機閥門驅動回路裝置、低旁SULZERAV6系統、高旁伺服驅動裝置、汽機機械量測量系統、球磨機噪音測量及轉換裝置等。
(3)改造后新系統在控制臺上僅設置8個必要的事故手動操作按鈕:鍋爐MFT打閘按鈕、汽輪機打閘按鈕、發電機打閘按鈕、凝汽器真空破壞閥開關按鈕、汽機潤滑油泵(交、直流)啟動按鈕、密封油油泵(交、直流)啟動按鈕;原控制盤臺常規顯示儀表、記錄儀、報警光字牌全部取消,只保留汽包電磁水位表、汽包水位電視、爐膛火焰電視。
(4)第三方設備(包括一次風粉在線監視裝置、鍋爐爐管檢漏裝置、蒸汽吹灰PLC裝置、上網負荷總加系統)使用通訊方式進入DCS,實現DCS一體化。
2.網絡結構
該工程的Symphony系統采用了典型的多層網絡系統結構。