精品一电厂汽轮机辅机项目研究建议书.docx
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精品一电厂汽轮机辅机项目研究建议书
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）
中国神华能源股份有限公司
科技创新项目立项建议书
（技术推广）
项目名称：
火电汽轮机辅机自动控制系统可靠性研究
申报单位：
神华宝日希勒能源有限公司（水电公司）
申报日期：
2011年9月27日
中国神华能源股份有限公司
科技发展部制订
一、立项背景
神宝水电公司一电厂总装机容量为1台QF-3-2型3MW抽汽式发电机组，汽轮机系统的运行方式为：
锅炉产生的400℃蒸汽，经主蒸汽管道送至汽轮机做功后，产生的乏汽经45KW水泵的循环冷却后，排出的冷却凝结水由2台5.5KW送出至容量为20吨的除氧器,除氧器中的水化补充合格水和凝结水,由55KW给水泵送入锅炉进行加热。
冷却用循环水冬季送入宝镇供热管网供热，实行热电联产。
汽轮机配套设施为2台凝结水泵、2台给水泵、2台循环泵、3台供热热网循环泵，凝结泵、给水泵、供热热网循环泵位置安装在发电车间的零米层。
一电厂汽轮机辅机工作人员原为3人，由于一电厂循环泵房距离主厂房260米，2009年10月，一电厂对循环泵房的三台45KW的循环水泵进行PLC集中控制改造，控制室设在汽轮机监控室，取消了循环泵房的1人单岗作业。
现在汽轮机辅机系统2人，汽轮机辅机固定1人，负责除氧运行、凝结水泵、给水泵的运行监护等，供暖1人（夏季撤出）。
特别是冬季供暖运行操作，需5人同时人工操作，控制凝结泵、给水泵、热网泵的启、停及参数的调节。
冬季最多达6台水泵的运行参数，作业方式繁杂，5人同时操作配合稍有不当，极易引发供热管网超压，给用户带来散热器爆裂的隐患。
二、研究内容与预期目标
一、汽轮机辅助系统启运概述
1、循环泵启动：
汽轮机辅机值班人员接到命令后，开启汽轮机辅助抽汽器阀门，蒸汽引向循环泵入口管道抽出空气，循环水泵入口管道形成0.03MPa的负压后，汽轮机辅机值班员通知汽机主控操作员，启动循环水泵电源，压力正常后，打开循环泵出口阀门，完成循环泵的启动。
2、凝结泵启运：
开启凝结水水井的补水阀门，将水位补水至3/4处，开启凝结泵的入口门，启动凝结泵，开启再循环门，开启凝结泵出口门。
3、给水泵启运
开启水泵出口门，开启再循环门，启动给水泵，开启出口阀门，正常运行后，关闭再循环门，向锅炉正常供水。
4、热网循环泵启、停运
启运：
由值长安排5人同时操作：
关闭室内冷凝器与室处循环水池联接的2个阀门（如需要原循环泵和热网循环泵并联运行时则适度关闭），关闭室外热网短路联络阀门，开启室内热网联接凝汽器进出水管2个阀门，操作速度要平缓。
停运：
由值长安排5人同时操作：
完全开启室内冷凝器与室外循环水池联结的2个阀门，开启室内热网短路联络阀门，关闭室内热网联接凝汽器进出水管的2个阀门，解列后，逐渐关闭热网循环泵的出口阀门，手按电源停止按钮。
二、研究内容
神宝水电公司电厂的汽轮机辅机系统的控制方式为就地控制、手动操作，启运程序繁杂，阀门18个，水泵7台，为了对以上水泵、阀门实现分散控制，集中管理，由现在的就地控制手动操作、就地监控或部分集中监控改造为由DCS分散控制系统实现的分散控制、集中管理的运行方式。
1、对2台凝结泵、2台给水泵、3台热网循环泵的启停电源实行自动控制；
2、对各开关手动阀门改造为电动调节阀门，所有阀门实现电动调节；
3、对水泵运行的电压、电流信号、就地压力、温度（供暖温度）、液位、流量的显示、控制、报警上传控制台，在控制台面完成各信号的数据采集与分析。
三、预期目标
1、系统采用PLC控制器进行数据采集和系统控制。
2、控制系统对整个循环系统进行集中监视、管理、自动顺序控制，具有远方操作和就地手动操作功能。
3、系统具备数据采集、闭环控制输出、设备和状态监视、报警监视、实时数据处理和显示、历史数据管理、记录及事故追忆、图形显示、报表打印、组态、调试、诊断等功能。
4、撤出汽轮机辅机值班监护人员和供暖监护人员，变固定值班设备监护为每2小时进行一次巡检。
三、实施方案
一、实施方案
1、汽轮控制室安装一台上位机操作员站，站内配置LCD、键盘和鼠标的上位机，用于控制系统的监视、操作、调试，机站具有数据采集、LCD画面显示、参数处理、越限报警等功能，即能完成整个系统的全部监控功能。
2、运行人员能使用鼠标器或键盘在LCD画面中对所选定的被控对象进行相关控制操作或程序启停。
3、LCD画面应能显示系统工艺流程及测量参数、控制方式、顺序运行状况、控制对象状态，也应能显示成组参数。
当参数越限报警、控制对象故障或状态变化时，应以不同颜色进行显示，并应有音响提示。
4、在远方手动控制方式时，在LCD上应能提供操作指导和显示下一步执行程序。
5、LCD屏幕上，调出任一画面（包括实时参数），LCD画面数据根据设备运行的参数及时刷新。
6、汽轮机辅助系统手动控制阀门改造安装为现场电动调节阀门，电源适用为220V/380V、50HZ电源为动力接收统一的标准信号，并根据信号的大小自动控制阀的开度，从而达到对温度、压力、液面流量等工艺参数的调节。
7、各管道在阀门处安装就地测量元件、变送器、传感器、转换器、仪表一、二次阀门等与集控系统配套使用。
8、工程完成后的水泵工作流程
（1）、循环泵启动时，汽轮机上位机值班操作员接到命令后，点动LCD画面，电动远控汽轮机辅抽阀门，蒸汽引向循环泵入口管道抽出空气，循环水泵入口管道压力在LCD画面显示0.03MPa的负压后，PLC集中控制系统自动开启循环水泵电源，压力达到运行参数后，系统自动开启循环泵出口阀门，完成循环泵的启动。
（2）、凝结泵启运时，点动开启凝结水水井的电动补水阀门，LCD画面显示将水位补水至3/4处，PLC集中控制系统自动开启凝结泵的入口门、按程序启动凝结泵、开启再循环门、凝结泵出口门。
（3）、给水泵启运时，点动LCD画面显示器，电动调节门开启水泵出口门，按程序自动开启水泵的再循环门，根据设置的水压参数，系统自动启动给水泵电源及开启出口阀门，正常运行后，自动关闭再循环门，向锅炉正常供水。
（4）、热网循环泵启运时，点动开启热网循环泵电源，热网循环泵冷态运转正常后，点动开启LCD画面显示器中的冷凝器与循环水池联接的2个电动阀门，点动开启和热网联结的短路阀门，点动开启热网联结凝汽器出水管的2个电动阀门，完成供热管网的热水传输。
热网停运操作与热网开启顺序相反。
材料明细
（1）：
序号
名称
规格型号
数量
单位
单价（元）
合计（元）
1
远程控制柜
1.1
模拟量模块
6ES7231-7PC22-0XA0
4
个
2500.00
10000.00
1.2
扩展电缆
6ES7290-6AA20-0XA0
1
个
300.00
300.00
1.3
端子
UK2.5B
50
个
20.00
1000.00
1.4
柜体（配线及材料）
500X800X250
1
台
3200.00
23200.00
2
主控制柜
0
2.1
控制器
6ES7313-6CF03-0AB0
1
个
4000.00
4000.00
2.2
电源模块
6ES7307-1EA01-0AA0
1
个
4200.00
4200.00
2.3
开关量输入模块
6ES7321-1BH02-9AJ0
1
个
3200.00
3200.00
2.4
模拟量输入模块
6ES7331-7KF02-9AJ0
3
个
3200.00
9600.00
2.5
模拟量输出模块
6ES7332-5HD01-9AJ0
1
个
3200.00
3200.00
2.6
前连接器
6ES7392-1AM00-0AA0
1
个
1500.00
1500.00
2.7
存储卡
6ES7953-8LJ20-0AA0
1
个
600.00
600.00
2.8
DIN导轨
6ES7390-1AF30-0AA0
1
个
800.00
800.00
2.9
中间继电器
MY2NJ
16
个
80.00
1280.00
2.10
断路器
DZ47C2P/16A
1
个
120.00
120.00
2.11
断路器
DZ47C1P/3A
10
个
120.00
1200.00
2.12
开关电源
AC220V/DC24V10A
1
个
60.00
60.00
2.15
端子
UK2.5B
200
个
12.00
2400.00
2.16
柜体（配线及材料）
2200X800X600
1
台
24000.00
24000.00
3
操作员站
3.1
工控机
IPC-810B
1
台
35000.00
35000.00
3.2
液晶显示器
三星22”液晶
1
台
2600.00
2600.00
3.3
键盘、鼠标
1
套
50.00
50.00
3.4
防火墙杀毒软件
瑞星
1
套
200.00
200.000
3.5
操作系统软件
WINDOWSXP
1
套
500.00
500.00
3.6
组态软件
ForceControl
1
套
1700.00
1700.00
3.7
编程电缆
6ES7972-0CB20-0XA0
1
个
200.00
200.00
3.8
编程软件
6ES7810-4CC08-0KA5
1
个
200.00
200.00
3.9
通讯处理器
6GK1561-1AM01
1
个
800.00
800.00
3.10
总线连接器
6ES7972-0BA12-0XA0
2
个
800.00
1600.00
3.11
总线连接器
6ES7972-0BB12-0XA0
1
个
800.00
800.00
3.12
总线连接器
6GK1500-0FC00
2
个
800.00
1600.00
3.13
总线端子
6GK1500-0AA10
5
个
15.00
75.00
3.14
通讯电缆
6XV1830-0EH10
300
米
35.00
10500.00
3.15
插排
2
个
60.00
120.00
3.16
电脑桌椅
1
套
1200.00
1200.00
合计
147805.00
材料明细
（2）：
序号
名称
规格型号
数量
单位
单价（元）
合计（元）
4
就地仪表及阀门
4.1
轴承用温度传感器
MBT5310
13
台
700.00
9100.00
4.2
电动阀
JLQ941F-16C
8
个
420.00
3360.00
4.3
电动调节阀
ZAZM-16
7
台
6400.00
44800.00
4.4
铠装热电阻
WZP-2312A
1
台
300.00
300.00
4.5
压力变送器
WT2000
10
台
1700.00
17000.00
4.6
液位变送器
WT2000
4
台
1700.00
6800.00
4.7
仪表阀
J23W-25PN2.5Dg10
1
个
210.00
210.00
4.8
三阀组
1
个
260.00
260.
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