SPEEDTRONICTMMark-VI燃机控制系统简介.pdfVIP

第七届工业仪表与自动化学术会议 SPEEDTRONICTM Mark-VI 田 倩 （华东电力设计院，上海 200063 ） 摘 要：发展高效、低污染的清洁燃煤技术已成为当前亟待解决的问题, 燃气-蒸汽联合循环将成为煤电动力的主要发展方 向。SPEEDTRONIC TM Mark-VI 燃机控制系统,是一个基于三冗余微处理器(TMR) 的控制系统.该燃机控制系统由人机接口 (HMI)、数据网络和控制模块这三部分组成。具有启动控制、速度控制、温度控制、进口导叶控制和负荷控制等功能，提高 了系统的安全性。 关键词：微处理器 控制模块 启动控制 0 引言 能源与环境是当今社会发展的两大问题，发展高效、低污染的清洁燃煤技术已成为当前亟待解决的问题。 21 世纪天然气是最主要能源,燃气-蒸汽联合循环不仅效率高，且对环境污染低, 燃气-蒸汽联合循环将成为煤电 动力的主要发展方向。 1 燃气-蒸汽联合循环的特点 ① 电厂的整体循环效率高。常规燃煤机组由于受其设备的限制,其热效率已很难有突破性的提高。目前超 临界的600 MW 火电机组,其效率约40%,而燃气-蒸汽联合循环机组效率达58%~60% 。 ② 污染物排放低。由于燃气-蒸汽联合循环以油或天然气为燃料,无SO2 排放,且NOX 、CO 排放量也降低至 几个~几十个mL/m 3 。 ③ 占地少。联合循环机组无需煤场、输煤及除灰等系统，与同容量火电厂相比，联合循环电厂占地面积只 有火电厂的30%~40% 。 ④ 调峰性能好，启停快。 ⑤ 投资及运行费用低。 2 工程概况 戚墅堰老厂为燃煤电厂，共装7 台机组，总容量49 MW ，戚墅堰燃机工程扩建两套单轴390 MW 级燃气－ 蒸汽联合循环机组。 燃机是GE 公司PG9351FA,它有一个 18 级轴流式压气机、18 个低NOX 燃烧器和一个三级燃汽轮机组成。 蒸汽轮机为GE 公司D10 ，三压，中间再热，单轴，冲动式无抽汽纯凝式机组。发电机采用GE 公司的390H 全 氢冷发电机,励磁系统采用GE 公司EX2100 数字式全静态整流励磁装置, 静态控制器（LCI ）为GE 公司LS2100 。 余热锅炉为加拿大FOSTER WHEELER 公司生产的高、中、低三压，一次中间再热，卧式、无补燃自然循环余 热锅炉。每套燃气－蒸汽联合循环机组由 S109FA 型燃气机、余热锅炉和蒸汽轮发电机组成的 1 拖 1 燃气－蒸 汽联合循环机组。给水系统分别采用2 台100%容量的高压调速电动给水泵和2 台100%容量的中压定速电动给 水泵。高压调速电动给水泵和中压定速电动给水泵均由上海KSB 提供；二台主凝结水泵也由上海KSB 提供。 每套燃气轮机配1 套MARK-VI 控制系统，配置2 个操作员站（HMI ），为燃气轮机和辅助系统提供完整的控制、 顺控和保护。 每套蒸汽轮机组配1 套MARK-VI 控制系统，配置 1 个操作员站，它用于控制、顺控和保护蒸汽机。 整套机岛控制系统合配 1 个工程师站和 1 个历史数据站。燃机、汽机的控制设备和人机接口（HMI ）通过 机组总线（UDH ）组成燃机-汽机控制系统。 每套燃气-蒸汽联合循环机组配置一套ABB 公司提供Symphony 分散控制系统（DCS ），以3 个操作员站为 核心，实现燃气-蒸汽联合循环机组的数据采集、处理、报警、制表记录和性能计算，完成机组的闭环调节、逻 辑控制和联锁保护。 燃机、汽机MARK-VI 控制系统通过冗余的通信链路与单元机组的DCS 相连。这样，DCS 除能实现对余热 锅炉和热力系统的控制和监视外，还能完成对燃机和汽轮发电机起停的控制和监视。 两台机组的分散控制系统之间设置一公用网络，分别与两台机组的DCS 通过网桥联接。两台机组公用系统 （天然气调压站、中央水泵房、空压站）和电气发变组、厂用电系统、6 kV 及380 V 框架式断路器接入DCS 公用网络。公用网络段不设单独的操作员站，通过单元机组操作员站对公用系统进行监控。 3 SPEEDTRONICTM Mark-VI 燃机控制系统特点