魯能控制工程公司進(jìn)軍水泥余熱發(fā)電領(lǐng)域
山東魯能控制工程有限公司(以下簡稱“魯能控制工程公司”)成立于1998年,是由原山東電力研究院熱控技術(shù)研究所的人員組建而成,主要從事電站過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、研制、生產(chǎn)、調(diào)試、專業(yè)培訓(xùn)和技術(shù)咨詢服務(wù)等。隨著近幾年來我國電力行業(yè)的迅猛發(fā)展,魯能控制工程公司通過吸收消化國際先進(jìn)技術(shù),不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,從2000年開始研發(fā)分散控制系統(tǒng)(DCS),于2002年推出了擁有全部自主知識產(chǎn)權(quán)的DCS產(chǎn)品LN2000分散控制系統(tǒng),并在同年成功應(yīng)用于135MW火電機(jī)組主控系統(tǒng)。
LN2000分散控制系統(tǒng)是一種模塊化基于現(xiàn)場總線的新一代過程控制系統(tǒng),繼承和發(fā)揚(yáng)了傳統(tǒng)DCS和PLC的優(yōu)點(diǎn),將兩者的功能有機(jī)結(jié)合在一起,充分體現(xiàn)了全集成自動化的特點(diǎn)。LN2000結(jié)構(gòu)合理,可靠性高,具有功能強(qiáng)大、豐富的控制軟件、充分體現(xiàn)現(xiàn)代意識的簡潔操作界面、得心應(yīng)手的組態(tài)和維護(hù)工具、開放的通信系統(tǒng)及使系統(tǒng)應(yīng)用范圍更為廣闊的優(yōu)異特點(diǎn),是一種適用于現(xiàn)在和面向未來的開放型控制系統(tǒng)。
LN2000分散控制系統(tǒng)現(xiàn)已成功應(yīng)用于機(jī)組控制的各個方面,在機(jī)組主控系統(tǒng)中涵蓋了MCS、FSSS、SCS、DAS、DEH、MEH和ECS等功能,而在機(jī)組輔助系統(tǒng)控制中,包括水網(wǎng)絡(luò)的化學(xué)補(bǔ)給水處理、凝結(jié)水精處理和輔機(jī)循環(huán)水等控制系統(tǒng);灰網(wǎng)絡(luò)的除灰除渣和脫硫等控制系統(tǒng);煤網(wǎng)絡(luò)的輸煤控制系統(tǒng)等,實(shí)現(xiàn)了主控DCS一體化和輔控DCS一體化。
LN2000分散控制系統(tǒng)是一個新產(chǎn)品,從誕生到現(xiàn)在只有幾年時間。注重細(xì)節(jié)、精益求精的LN2000從電廠外圍一個小系統(tǒng)的控制起步,一步一個腳印、踏踏實(shí)實(shí)地完成每一項(xiàng)工程,迄今為止LN2000已經(jīng)成功應(yīng)用于300MW及其以下機(jī)組百套以上,控制范圍也達(dá)到了電廠的每一個方面。
LN2000分散控制系統(tǒng)針對我國不同爐型和機(jī)組情況,采用不同的工程組態(tài),技術(shù)指標(biāo)達(dá)到甚至部分超過我國同類產(chǎn)品指標(biāo),2004年獲得山東省科技進(jìn)步一等獎。
國產(chǎn)化的DCS不僅適合國情,同時降低了用戶的成本,在DCS沒有國產(chǎn)化之前,一套300MW機(jī)組的DCS需要幾百萬美元,而在國產(chǎn)化DCS成熟的現(xiàn)在,同樣規(guī)模的一套DCS只需要百萬元人民幣,而且性能指標(biāo)完全達(dá)到國際先進(jìn)水平,國產(chǎn)化DCS的成功打破了進(jìn)口產(chǎn)品的壟斷,使進(jìn)口DCS價格大大降低,與國產(chǎn)化DCS在同等價格下進(jìn)行競爭。
魯能控制工程公司一直從事電廠的調(diào)試、監(jiān)督、培訓(xùn)和DCS的組態(tài)等工作,于今年下半年開始涉足新型干法水泥生產(chǎn)線的低溫余熱發(fā)電領(lǐng)域。魯能控制工程公司顯著特點(diǎn)是具有一支技術(shù)實(shí)力雄厚和現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)豐富的熱控調(diào)試隊(duì)伍,對于需要低溫余熱發(fā)電的水泥生產(chǎn)企業(yè)來說,可針對DCS方面存在設(shè)計(jì)不足和施工缺陷等潛在的問題進(jìn)行把關(guān)、改進(jìn)和完善,為用戶交出可長期安全和可靠運(yùn)行的機(jī)組,為用戶快速培養(yǎng)出一批高水平的運(yùn)行隊(duì)伍和維護(hù)隊(duì)伍。
具體來說,魯能控制工程公司的主要優(yōu)勢在于:
1.LN2000的DCS具有極高的系統(tǒng)可靠性
LN2000的DCS能像PLC一樣勝任在惡劣環(huán)境中工作,其硬件、軟件和機(jī)柜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了專門針對性的設(shè)計(jì)和研發(fā),例如智能I/O卡件采用低功耗器件,金屬外殼模塊化結(jié)構(gòu)密封,可抗灰塵腐蝕,使用了被公認(rèn)最好的組合式接線端子,克服了插件式DCS的結(jié)構(gòu)特點(diǎn);又例如冗余級控制站之間實(shí)現(xiàn)了進(jìn)程級監(jiān)控,數(shù)據(jù)廣播實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)流量的均衡自動控制,絕對不會發(fā)生DCS死機(jī)或網(wǎng)絡(luò)“瓶頸”現(xiàn)象。
對于新型干法水泥線低溫余熱電站控制系統(tǒng),汽包和除氧器、凝汽器水位是余熱鍋爐安全運(yùn)行的主要指標(biāo)。由于余熱鍋爐存在汽包熱容量較小、受回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行制約和熱源不穩(wěn)定的情況,導(dǎo)致鍋筒水位波動劇烈,傳統(tǒng)三沖量控制規(guī)律和適用于一般電站鍋爐的三沖量模糊PID控制算法的效果都不理想,同時由于熱源的不穩(wěn)定,余熱鍋爐汽包上水和汽輪機(jī)凝汽量的波動較大,使除氧器和凝汽器的水位波動劇烈,傳統(tǒng)PID控制難以投入自動。針對以上難點(diǎn),LN2000的DCS在對低溫余熱發(fā)電的工藝過程和動態(tài)特性進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,參考現(xiàn)場熟練操作人員的手動經(jīng)驗(yàn),組態(tài)軟件上提供了基于專家經(jīng)驗(yàn)的決策規(guī)則變參數(shù)模糊三沖量控制方案,在除氧器和凝汽器水位的控制中,組態(tài)軟件上也提供了將除氧器和凝汽器看作一個被控對象,結(jié)合現(xiàn)場操作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的除氧器和凝汽器水位的模糊控制方案。
從LN2000的DCS可靠性方面來說,山東運(yùn)河電廠#3、#4是135MW的循環(huán)硫化床機(jī)組,#5、#6是300MW的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,這4臺機(jī)組的主控和外圍系統(tǒng)全部使用LN2000分散控制系統(tǒng),其中控制灰?guī)熳酉到y(tǒng)工作的DCS機(jī)柜和模件等表面完全被灰色爐灰覆蓋,有些部件已經(jīng)看不到原色,只能看到LED發(fā)出的紅色閃光,但長期以來一直正常工作著。
LN2000的DCS現(xiàn)已在我國幾十家電廠投入使用,其中多個電廠全廠所有系統(tǒng)都在使用,不僅鍋爐、汽機(jī)和電氣等主要設(shè)備在使用,就連全凝水、化水、輸煤、除灰、脫硫、制氫和遠(yuǎn)水泵房等全部外圍系統(tǒng)等也都在使用。LN2000的DCS組態(tài)時使用的是模塊化圖形界面,人機(jī)界面友好,總線結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)程I/O功能可在10公里范圍內(nèi)靈活使用,因此對于分別在窯頭和窯尾的余熱鍋爐及集控室的水泥生產(chǎn)企業(yè)低溫余熱電站控制系統(tǒng)而言,具有很強(qiáng)的優(yōu)勢。
2.LN2000現(xiàn)場調(diào)試組態(tài)的服務(wù)團(tuán)隊(duì)是目前全國最好的
LN2000現(xiàn)場服務(wù)團(tuán)隊(duì)是由原山東電力研究院熱控技術(shù)研究所的人員組建而成,是全國電力調(diào)試隊(duì)伍中最好的隊(duì)伍之一,明顯優(yōu)于其他DCS調(diào)試隊(duì)伍,具有幾十年從事各類機(jī)組,從生物發(fā)電、企業(yè)自備電廠和循環(huán)硫化床機(jī)組到超臨界機(jī)組等現(xiàn)場監(jiān)督、調(diào)試和處理各種異常問題的豐富經(jīng)驗(yàn),山東省所有的網(wǎng)控電廠全部是由這支服務(wù)團(tuán)隊(duì)調(diào)試、監(jiān)督和日常服務(wù)的,我國其他地區(qū)的許多電廠特別是魯能系統(tǒng)的所有電廠也都是由這支服務(wù)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)場調(diào)試的,其中山東運(yùn)河電廠135MW循環(huán)硫化床機(jī)組的組態(tài)和調(diào)試獲得山東省電力科技進(jìn)步獎。因此,這支服務(wù)團(tuán)隊(duì)不僅對于具有自主知識產(chǎn)權(quán)的LN2000的DCS非常熟悉,而且對于鍋爐燃燒機(jī)理、汽機(jī)的聯(lián)鎖和保護(hù)等電力行業(yè)的各種法規(guī)和條例等都非常熟悉,可保證交出一臺“三率”100%、長期可靠運(yùn)行的機(jī)組,即自動投入率100%,保護(hù)投入率100%,DAS監(jiān)測點(diǎn)100%。這支服務(wù)團(tuán)隊(duì)多次在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)鍋爐小二次風(fēng)門被施工單位安裝“錯位”,或通常習(xí)慣設(shè)計(jì)控制信號4mA對應(yīng)風(fēng)門的“全關(guān)”、20mA對應(yīng)風(fēng)門的“全開”,在發(fā)生斷電、斷信號和斷氣源“三斷”的異常情況下,小二次風(fēng)門會自動關(guān)閉而不是自動開啟,從而擴(kuò)大了事故。正確的鍋爐小二次風(fēng)門調(diào)試時的情況應(yīng)是控制信號的4mA對應(yīng)風(fēng)門的“全開”,20mA對應(yīng)風(fēng)門的“全關(guān)”,這樣也就是避免了在“三斷”發(fā)生擴(kuò)大事故的影響。
3.LN2000提供優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行培訓(xùn)和維護(hù)培訓(xùn)
山東電力仿真培訓(xùn)中心是中電聯(lián)授權(quán)的我國15家電力培訓(xùn)機(jī)構(gòu)之一,具有很強(qiáng)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)的師資隊(duì)伍和各類仿真系統(tǒng),可真實(shí)提供現(xiàn)場操作,培訓(xùn)人員可真實(shí)地模擬現(xiàn)場的開機(jī)過程和真實(shí)地處理現(xiàn)場出現(xiàn)的各種故障。培訓(xùn)人員在老師的指導(dǎo)下,可選擇最佳方案應(yīng)對各類問題,因此可在最短時間內(nèi)為用戶培訓(xùn)出一支理論與實(shí)踐都過硬的運(yùn)行隊(duì)伍和維護(hù)隊(duì)伍。
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