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[摘 要]国电建投内蒙古能源有限公司布连电厂一期工程启动锅炉及采暖系统采用了分散控制系统，反映出了节约成本、节约工期、便于改造开发、便于维护、运行压力轻的特点，与常规控制方式相比具有较明显的优势。
[关键词]电厂 启动锅炉 DCS
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0030-01
一、工程基本情况介绍
国电建投内蒙古能源有限公司布连电厂一期工程项目位于内蒙古鄂尔多斯市，气候条件寒冷，该项目是新建电厂，基建条件无依托前提，因此为满足工程需要而配套建设了两台启动锅炉，该启动锅炉主要为电厂基建、运行区域提供供暖，为电厂辅汽系统提供蒸汽，为电厂配套1000万吨/年产能的煤矿提供生活生产热源。启动锅炉的型式为汽包自然循环平衡通风燃煤散装链条炉，主要参数为：参数：Q=45t/h，P=1.27MPa，T=350℃，其特点是启动频繁、负荷变化大、启动时间要求短、停炉保养时间长，锅炉的上煤、输灰、出渣系统按照自动化、不需人工操作来完成，控制系统采用的是国电智深的EDPF-NT+ DCS系统。为满足基建工程需要，该启动炉系统在工程建设前期进行了安装（工程建设区间为2010年7月-2012年12月，启动炉建设区间为2011年4月-2011年11月）。
本项目在前期策划中就综合考虑了投资经济性、设计灵活性、施工和管理方便性、维护集约性的综合因素而对启动炉控制系统进行了优化对比，最终选定采用分散控制系统。
该启动炉采用的控制方式自动化程度比较高，现场测控手段比较全面，集中控制方式采用了与全厂控制系统一致的EDPF-NT+分散控制系统。该系统在全厂DCS拓扑图中属于辅网DCS下的灰煤渣干网一部分，在启动锅炉区域设置有由一台操作员站、一台工程师站（兼操作员站）组成的集控站。在工程建设后期应现场条件的需要，又把附近区域原本设计在水网DCS区域的采暖换热站系统暂时并入了启动炉DCS系统，实现了采暖换热的同期投运。
二、启动炉经济性对比
在该项目建设初期，经过了综合对比后决定启动炉系统采用DCS方式而不是采用常规的DDZ组合式控制系统。其中经济性对比显示采用了DCS方式不但没增加投资，相反还节约了投资。按照启动采暖系统I/O点数为600点、采用的自动回路数为24路、采用的电动操控单元（包括转机、阀门、电气系统）82路、参数显示数计60点计，DCS投资总额为25万左右，而采用DDZ组合式控制系统费用约为30万元左右。
三、灵活性对比
本项目选用DCS构建的启动炉系统在实际安装中优势非常明显。主要体现在其灵活性优势适应了现场安装建设的需要。
目前国内的启动炉系统市场实际设计中问题繁多，既有厂家系统设计缺陷，也有厂家设计与设计院设计接口不符，还有现场设计优化完善的问题，在布连电厂的启动炉建设中就反映出了这些问题，这些问题造成的设计不符性和变动量甚至超过了70%，这包括：厂家图纸外多供了吹灰系统、软化水系统设计图纸与到货不符、现场要求补充增加了風机的轴承和线圈温度点近40点等。因为采用了分散控制系统，所以通过简单的调用备用通道、扩展I/O卡槽计卡件即解决了这些变动对控制系统的挑战。如果是采用DDZ仪表，则必须完成DDZ组合仪表的采购、盘台开孔二次设计安装和配线工作，按照本项目的改动情况来看，如果采用了DDZ系统，则控制盘台必须重新设计供货，显然这在实际中是不允许的，因此往往处理的办法就是被迫接受原设计方案，对原方案不做重大调整和完善。该系统在实际的安装中利用其灵活性不但满足了所有对原方案的调整，还完成了现场的功能补充，包括将电气开关送电和采暖换热站系统也纳入了其中，解决了现场其他专业的系统难题、提高了系统的可靠性。
另外， 因为DCS本身具备组态方便的特点，所以能够灵活的满足现场的功能扩展需求，同时由于其组件较少，所以不用象DDZ系统那样要对各类调节器、操作器、开方器等进行学习和调试，便于维护人员和调试人员的掌握学习。
四、施工工期及质量对比
采用了DCS系统以后极大的缩短了启动炉系统的施工工期，也较好的提高了施工工艺质量。控制系统侧的工作主要集中在2面DCS机柜的安装、一个集控台的安装、DCS机柜的接线上，其他的就是组态和常规调试工作，不象DDZ系统还要增加很多的组合仪表接线、组合仪表对线和调试工作，不但工作量大而且系统还复杂、容易出错。该项目启动炉系统DCS在安装中仅用了10个工日左右即完成了机柜安装和接线主体工作，而调试时间更是短到了只有3天，在其他土建和机务专业交叉作业造成电控专业没有安装调试时间的情况下圆满完成了安装调试任务，体现了巨大的系统优势。同时因为具备集中布线接线的条件，因此按照较高标准工艺完成了布线接线，取得了局部的亮点。
五、操控性对比
采用了DCS以后，运行人员的操控性得到了极大提高。在画面上通过8幅工艺系统操控画面全面反映了所有系统（包括电气系统）的布置结构，也实时在线全面的反映了各系统的参数。同时，利用DCS的历史库功能也确保了对运行情况的可追溯、可分析，减少了误操机率，而且利用其灵活组态功能，也最大程度的实现了自动化，提高了保护的完整性和合理性，这些特点都是DDZ仪表所不具备的。
六、运行经济性对比
采用DCS也明显提高了运行的经济性。一方面，因为DCS具有集控性和灵活性，所以可以有条件把尽可能多的设备、状态引入DCS进行监控，虽然增加了监控量，但是因为采用集控台控制，所以减少了运行监控人员的数量。如果按照DDZ控制系统配置，那么如此多的回路和设备操作势必至少要4人才能完成，而目前只需要1-2人就能完成所有监控。另一方面，因为DCS具有高稳定性和可靠性，所以不必日常耗费大量人力物力去维护。而DCS因为内部组件很少、且与全厂统一，所以不必象DDZ系统那样备很多种备件。如果是DDZ系统，则只是备件就要提供10几种，且都要全面掌握这些设备的安装和使用性能，而DCS只需要3、4种即插即用的模块式卡件即可。所以从实际运行（包括维护）经济性来说，则DCS系统具有明显的优势，即不需要很多人的投入，也不需要很多备件，而对于运行、维护人员来说也不需要投入很大精力。
经过在布连电厂项目上面的实际建设应用，启动炉系统采用DCS也确实反映出了节约成本、节约工期、便于改造开发、便于维护、减轻运行压力的特点，很好的解决了项目规划之初预想到的各种建设问题，不失为一种较好的工程方案。
作者简介
麦永强，男，1975年5月生于宁夏，现任职于国电建投内蒙古能源有限公司，高工，长期从事，工业自动化研究。
[关键词]电厂 启动锅炉 DCS
中图分类号：TM62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0030-01
一、工程基本情况介绍
国电建投内蒙古能源有限公司布连电厂一期工程项目位于内蒙古鄂尔多斯市，气候条件寒冷，该项目是新建电厂，基建条件无依托前提，因此为满足工程需要而配套建设了两台启动锅炉，该启动锅炉主要为电厂基建、运行区域提供供暖，为电厂辅汽系统提供蒸汽，为电厂配套1000万吨/年产能的煤矿提供生活生产热源。启动锅炉的型式为汽包自然循环平衡通风燃煤散装链条炉，主要参数为：参数：Q=45t/h，P=1.27MPa，T=350℃，其特点是启动频繁、负荷变化大、启动时间要求短、停炉保养时间长，锅炉的上煤、输灰、出渣系统按照自动化、不需人工操作来完成，控制系统采用的是国电智深的EDPF-NT+ DCS系统。为满足基建工程需要，该启动炉系统在工程建设前期进行了安装（工程建设区间为2010年7月-2012年12月，启动炉建设区间为2011年4月-2011年11月）。
本项目在前期策划中就综合考虑了投资经济性、设计灵活性、施工和管理方便性、维护集约性的综合因素而对启动炉控制系统进行了优化对比，最终选定采用分散控制系统。
该启动炉采用的控制方式自动化程度比较高，现场测控手段比较全面，集中控制方式采用了与全厂控制系统一致的EDPF-NT+分散控制系统。该系统在全厂DCS拓扑图中属于辅网DCS下的灰煤渣干网一部分，在启动锅炉区域设置有由一台操作员站、一台工程师站（兼操作员站）组成的集控站。在工程建设后期应现场条件的需要，又把附近区域原本设计在水网DCS区域的采暖换热站系统暂时并入了启动炉DCS系统，实现了采暖换热的同期投运。
二、启动炉经济性对比
在该项目建设初期，经过了综合对比后决定启动炉系统采用DCS方式而不是采用常规的DDZ组合式控制系统。其中经济性对比显示采用了DCS方式不但没增加投资，相反还节约了投资。按照启动采暖系统I/O点数为600点、采用的自动回路数为24路、采用的电动操控单元（包括转机、阀门、电气系统）82路、参数显示数计60点计，DCS投资总额为25万左右，而采用DDZ组合式控制系统费用约为30万元左右。
三、灵活性对比
本项目选用DCS构建的启动炉系统在实际安装中优势非常明显。主要体现在其灵活性优势适应了现场安装建设的需要。
目前国内的启动炉系统市场实际设计中问题繁多，既有厂家系统设计缺陷，也有厂家设计与设计院设计接口不符，还有现场设计优化完善的问题，在布连电厂的启动炉建设中就反映出了这些问题，这些问题造成的设计不符性和变动量甚至超过了70%，这包括：厂家图纸外多供了吹灰系统、软化水系统设计图纸与到货不符、现场要求补充增加了風机的轴承和线圈温度点近40点等。因为采用了分散控制系统，所以通过简单的调用备用通道、扩展I/O卡槽计卡件即解决了这些变动对控制系统的挑战。如果是采用DDZ仪表，则必须完成DDZ组合仪表的采购、盘台开孔二次设计安装和配线工作，按照本项目的改动情况来看，如果采用了DDZ系统，则控制盘台必须重新设计供货，显然这在实际中是不允许的，因此往往处理的办法就是被迫接受原设计方案，对原方案不做重大调整和完善。该系统在实际的安装中利用其灵活性不但满足了所有对原方案的调整，还完成了现场的功能补充，包括将电气开关送电和采暖换热站系统也纳入了其中，解决了现场其他专业的系统难题、提高了系统的可靠性。
另外， 因为DCS本身具备组态方便的特点，所以能够灵活的满足现场的功能扩展需求，同时由于其组件较少，所以不用象DDZ系统那样要对各类调节器、操作器、开方器等进行学习和调试，便于维护人员和调试人员的掌握学习。
四、施工工期及质量对比
采用了DCS系统以后极大的缩短了启动炉系统的施工工期，也较好的提高了施工工艺质量。控制系统侧的工作主要集中在2面DCS机柜的安装、一个集控台的安装、DCS机柜的接线上，其他的就是组态和常规调试工作，不象DDZ系统还要增加很多的组合仪表接线、组合仪表对线和调试工作，不但工作量大而且系统还复杂、容易出错。该项目启动炉系统DCS在安装中仅用了10个工日左右即完成了机柜安装和接线主体工作，而调试时间更是短到了只有3天，在其他土建和机务专业交叉作业造成电控专业没有安装调试时间的情况下圆满完成了安装调试任务，体现了巨大的系统优势。同时因为具备集中布线接线的条件，因此按照较高标准工艺完成了布线接线，取得了局部的亮点。
五、操控性对比
采用了DCS以后，运行人员的操控性得到了极大提高。在画面上通过8幅工艺系统操控画面全面反映了所有系统（包括电气系统）的布置结构，也实时在线全面的反映了各系统的参数。同时，利用DCS的历史库功能也确保了对运行情况的可追溯、可分析，减少了误操机率，而且利用其灵活组态功能，也最大程度的实现了自动化，提高了保护的完整性和合理性，这些特点都是DDZ仪表所不具备的。
六、运行经济性对比
采用DCS也明显提高了运行的经济性。一方面，因为DCS具有集控性和灵活性，所以可以有条件把尽可能多的设备、状态引入DCS进行监控，虽然增加了监控量，但是因为采用集控台控制，所以减少了运行监控人员的数量。如果按照DDZ控制系统配置，那么如此多的回路和设备操作势必至少要4人才能完成，而目前只需要1-2人就能完成所有监控。另一方面，因为DCS具有高稳定性和可靠性，所以不必日常耗费大量人力物力去维护。而DCS因为内部组件很少、且与全厂统一，所以不必象DDZ系统那样备很多种备件。如果是DDZ系统，则只是备件就要提供10几种，且都要全面掌握这些设备的安装和使用性能，而DCS只需要3、4种即插即用的模块式卡件即可。所以从实际运行（包括维护）经济性来说，则DCS系统具有明显的优势，即不需要很多人的投入，也不需要很多备件，而对于运行、维护人员来说也不需要投入很大精力。
经过在布连电厂项目上面的实际建设应用，启动炉系统采用DCS也确实反映出了节约成本、节约工期、便于改造开发、便于维护、减轻运行压力的特点，很好的解决了项目规划之初预想到的各种建设问题，不失为一种较好的工程方案。
作者简介
麦永强，男，1975年5月生于宁夏，现任职于国电建投内蒙古能源有限公司，高工，长期从事，工业自动化研究。