一 引言

    DCS系统经过30年的发展，在火电厂的应用已经非常广泛，可以监控大型火电机组的工艺全过程，并已经渗透到火电厂控制系统的水、煤、灰等各个领域。2005年8月17日，北京和利时系统工程股份有限公司在湖南创元2X300MW火电机组DCS招标中中标1，2#机组及公用系统控制项目。2006年11月11日，北京和利时系统工程股份有限公司在湖南创元2X300MW火电机组DCS招标中中标辅网控制系统(水网、煤网、灰网)项目。#1机组计划将于2007年底前投运，这将是国产化DCS控制系统在大型火电发电机组实现全厂一体化控制重要事件。

二 项目概述
 
    1．主机组

    锅炉：锅炉为上海锅炉厂有限公司的SG1025/17.44－M859型亚临界参数、自然循环汽包炉，单炉膛、一次中间再热、半露天布置、全钢构架、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣燃煤锅炉。

    汽轮机：汽轮机为上海汽轮机有限公司的N300-16.7/537/537型，亚临界参数、一次中间再热、单轴、双缸双排汽凝汽式机组。汽温调节方式：过热汽采用二级喷水减温加备用喷水减温的方式，再热汽采用尾部烟气挡板调温并辅以事故喷水。

    发电机：发电机为上海电机厂有限公司的QFSN-300-2型自并励励磁系统,水-氢-氢冷却方式
主要热力系统特点：热力系统采用单元制，给水系统采用2台50％容量的汽动给水泵，1台50%容量的电动给水泵。正常投运2台汽动给水泵，电动给水泵作为启动及汽泵事故备用。汽机回热抽汽系统设置8级，作为三台高加，一台除氧器，四台低加的汽源。制粉系统采用钢球磨中储式热风送粉系统，每台锅炉配磨煤机4台，给煤机4台。烟风系统采用平衡通风方式，空予器采用三分仓回转式预热器，设2台动叶可调轴流式送风机，2台动叶可调轴流式吸风机，2台一次风机。锅炉为四角切圆燃烧，点火方式为高能点火，每个油燃烧器配有一个点火器。设置简易高低压旁路系统，系统容量约为锅炉最大连续出力的15％左右，采用远方手动操作方式。
热控系统采用和利时公司的第四代DCS产品HOLLiAS-MACS系统
    
    2． 辅网：   辅助车间全部采用DCS分散控制方式，实现全显示器/键盘监控，不设后备常规监控设备；辅助车间根据各车间地理位置和系统的相关性构成水、煤、灰三个控制网络，并通过以太网连接成集中控制网，在集中控制室可对辅助车间实现监控。
      
    水网：化学补充水车间，取样加药车间，净化站车间，化学废水车间
      
    煤网：输煤综合楼，煤仓间，含煤废水车间
      
    灰网：除灰综合楼，燃油泵房，灰库设备间，除灰水泵房
      
    脱硫：预留…

三 工程的系统设计

    1．系统结构设计

    1）项目规模: 2X300MW机组机、炉、电及公用系统+辅网（水、煤、灰）

    （1）主机组 ：主要设计控制分站：炉侧10个控制站共计3200点左右，机侧8个站共计2500点左右，单元机组电气2个站，共计770点。公用系统电气、空调、压缩空气等共计1270点。主要完成的功能：数据采集系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、炉膛安全监控系统（FSSS）、顺序控制系统（SCS）、旁路控制系统（BPC）及电气控制系统（ECS），协调控制（CCS）等。

    （2） 辅网控制系统：两台计算机，用来监控监控水网，煤网，灰网，脱硫等。

    （3） 水网控制系统：水网项目共5个站，分布在不同的就地设备间，与控制站之间使用光纤连接。包括化学补水系统，化学废水系统，取样加药控制系统，净化站控制系统，脱硫废水系统5个小子系统

    （4）煤网控制系统：煤网项目共3个站，分布在不同的就地设备间，与控制站之间使用光纤连接。包括疏煤综合楼，煤仓间，含煤废水

    （5）灰网控制系统：煤网项目共4个站，分布在不同的就地设备间，与控制站之间使用光纤连接。包括除灰综合楼，燃油泵房，灰库设备间，除灰水泵房4个子系统。

    （6）脱硫控制系统：规划中…

    2）软件结构：基于WINDOWS操作平台的HOLLiAS-MACS实时监控软件 + 辅助工具软件

    3）硬件结构  操作员站 + 服务器（冗余）+ 主控FM803（冗余）+ 新型SM系列采控模件
    
    2． 网络结构设计
       
    1）主机组系统网络图
 

    2）辅网系统网络图
 

                                       
    4）灰网系统网络图
 

    6）脱硫系统网络图
        规划中…

    3．  工程数据库设计
          
    工程分类设计：
    
    项目名称 系统名称 工程名称 组号 域号

    主机组    
 
    公用系统 CYGY 1号组 0号域
 
    1#机组 CY1 1号组 1号域
 
    2号机组 CY2 1号组 2号域

    辅网系统 在以下每个工程里增加2个计算机操作站
 
    补水泵房 CYBS 2号组 0号域
 
    水网 CYSW 2号组 1号域
 
    煤网 CYMWXT 2号组 2号域
 
    灰网 CYHWXT 2号组 3号域
 
    脱硫 CYTLXT 3号组 4号域
 
    4．  系统对时结构设计
    
    DCS系统的对时结构直接决定了系统SOE信号的精度，该设计方案能够解决由于SOE信号从属于不同的控制器而带来精度误差偏大的问题。精确的对时系统配置框图和原理框图如下：
 

    远程I/O的供电与接地

    由现场附近的热工电源盘供给，或由布置于控制室里的DCS电源柜供给。为保证远程I/O柜内各采集模块的电源稳定，电源经过UPS电源稳压后供给，该路电源失去时UPS仍可保证远程I/O能正常工作一段时间。

    远程I/O柜布置于现场，离控制室里的DCS系统接地柜的汇流总排较远，因此远程I/O柜的地就近接入现场的地网。远程I/O的安全地、屏蔽地和逻辑地在柜内一点汇流后作为接地点，该接地点由专用的接地电缆接入现场地网，接地电阻要求不大于4欧姆。

    结束语

    创元电厂2*300MW工程是一个含主机组及辅助控制系统的大型一体化控制的火电机组，辅助控制系统是全厂热工自动化的重要组成部分，随着DCS分散控制系统日渐成熟，并已在国内许多大中小型火电厂中得以广泛应用。无论是硬件系统，软件设计组态，还是在运行管理上都积累了很多成熟可信的经验，利用依靠先进的计算机技术，网络通讯技术合理有效地提高辅助系统的控制水平是提高全厂综合自动化水平，提高电厂运行经济性。辅助控制系统与主机组DCS实现一体化控制，能够优化电厂资源配置、降低备品备件数量、减少维护费用、达到降低产品成本，减人增效，为实现“厂网分开，竞价上网”，增强电厂的市场竞争力提供了重要保证。