火力发电厂辅助系统(车间)热工自动化设计技术规定

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前 言
    本标准根据原电力工业部《关于下达1997年度电力行业标准制、修订计划项目的通知》(综科教[1998]28号文)的要求编制的。本标准总结了90年代以来火力发电厂辅助系统(车间)自动化设计的经验，特别反映了现代网络技术发展的特点；广泛采用新技术和新产品；吸收国内外先进技术。条文编制重视与国家标准的协调一致。根据火力发电厂辅助系统(车间)的不同工艺系统，制定自动化检测和控制的设计原则及标准。   
    本标准由中国电力企业联合会提出。   
    本标准由电力行业电力规划设计标准化技术委员会归口并解释。   
    本标准起草单位：西北电力设计院。   
    本标准主要起草人：田宏。   
1 范围
    本标准规定了凝汽式和供热式、自备电厂、燃气轮机等火力发电厂辅助系统(车间)的自动化设计要求。本标准适用于新建电厂的设计。扩建工程、技改工程、自备电站、燃气轮机等电厂的设计可参照执行。   
2 规范性引用文件
    下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。   
    GB50229火力发电厂与变电所设计防火规范   
    GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范   
    GB50116火灾自动报警系统设计规范   
    DL5000火力发电厂设计技术规程   
3 总则
3．0．1辅助系统(车间)的热工自动化设计是发电厂热工自动化设计的一个重要组成部分，必须遵照“安全可靠、经济适用、符合国情”的原则，针对机组的特点进行设计。应选用技术先进、质量可靠的设备和元件。   
3．0．2火力发电厂辅助系统(车间)热工自动化设计应积极采用标准设计、参考设计、典型设计和通用设计。   
3．0．3本标准是DL5000中热工自动化部分的补充和具体化，在辅助系统(车间)的热工自动化设计时应按DL5000以及有关的国家标准和行业标准的规定执行，并应满足本标准的要求。   
4 监控技术要求
4．1 自动化水平   
4．1．1辅助系统(车间)热工自动化水平应从控制方式、热工自动化系统配置与功能、运行组织、辅助车间设备可控性等多方面综合考虑。   
4．1．2辅助系统(车间)相应的工艺系统(设备)应与热工自动   
化水平相适应。   
4．1．3辅助系统(车间)热工自动化水平设计可根据性质相近的辅助工艺系统或相邻的辅助生产车间的划分及地理位置，适当合并控制系统及控制点，辅助系统(车间)监控点不宜超过三个(煤、灰、水)，其余车间可按无人值班设计。每个控制点采用上位机进行监控。   
4．1．4采用上位机统一监控的辅助系统(车间)的自动化水平应达到运用计算机网络技术，运行人员在巡检人员的配合下在辅助系统(车间)控制室内通过上位机实现辅助系统(车间)的启/停运行的控制、正常运行的监视和调整以及设备运行异常与事故工况的处理。   
4．1．5采用车间集中控制的辅助系统(车间)宜在无人值班车间(区域)设置闭路电视监视系统，并与主厂房闭路电视监视系统统一考虑，以便于就地设备的监视。   
4．1．6采用可编程序控制器(PLC)及上位机监控的辅助系统(车间)，不应设常规显示、记录仪表及报警窗。   
4．1．7采用PLC及上位机监控的辅助系统(车间)，不应设常规手动操作。   
4．1．8下列辅助系统(车间)(包括但不限于此)宜采用PLC控制，经技术经济论证也可采用小型DCS或专用控制器。   
l锅炉补给水。   
2凝结水除盐系统。   
3空气调节系统。   
4除灰、除渣(石子煤)系统。   
5废水处理系统。   
6输煤系统。   
7电除尘系统。   
8反渗透系统。   
9化学加药系统。   
10汽水取样系统。   
11净化站。   
12燃油泵房。   
13制氢站。   
14弱酸处理。   
15原水预处理。   
16污水处理。   
4．1．9脱硫系统的检测和控制宜采用独立分散控制系统(FGD-DCS)或纳入单元机组分散控制系统(DCS)。小型分散控制系统应包括数据采集系统、模拟量调节系统，以及顺序控制系统。   
4．1．10直接空冷机组宜纳入主厂房DCS系统。   
4．1．11空压机系统、循环水泵房、凝结水精处理、汽水取样系统、化学加药系统控制可纳入主厂房分散控制系统(DCS)。   
4．2 控制方式   
4_2．1按照辅助系统(车间)适当合并的原则，根据工艺系统的划分及地理位置可设置煤、灰、水就地集中控制室，在条件许可时可进一步减少控制点。   
4．2．2灰集中控制室宜包括下列辅助系统(车间)的控制(包括但不限于此)：   
1除灰系统。   
2除渣及石子煤系统。   
3电除尘系统。   
4石灰石输送(对循环流化床机组)系统。   
4．2．3水集中控制室宜包括下列辅助系统(车间)的控制(包括但不限于此)：   
l锅炉补给水。   
2凝结水精处理(可根据电厂管理情况纳入DCS)。   
3化学取样。   
4化学加药。   
5反渗透系统。   
6废水系统。   
7净化站。   
8制氢站。   
9弱酸处理。   
4．2．4灰系统集中控制室可设在除灰控制楼。   
4．2．5水系统集中控制室可设在化学补水车间。   
4．2．6燃油泵房宜进入主厂房分散控制系统(DCS)，也可进入其他监控点进行控制。   
4．2．7启动锅炉房可采用就地集中控制方式。   
4．2．8热网站控制可纳入主厂房分散控制系统(DCS)。   
4．2．9火灾报警系统的监控宜布置在主厂房单元控制室内。   
4．2．10空气调节控制系统监控可设置在主厂房单元控制室内。   
4．3 控制系统结构   
4．3．1控制网络系统的一般规定   
l采用煤、灰、水集中控制的控制网络系统其网络拓扑可采用总线型网络、星型网络或环行网络。   
2网络系统的通信速率。通信距离应充分满足辅助系统(车间)监控功能实时性要求，充分考虑辅助系统(车间)分散、距离较远的特征。   
3煤、灰、水控制网络系统应能与主厂房分散控制系统(DCS)、全厂信息监控系统(SIS)进行通信，并有互相联接的功能以实现全厂监控和管理信息网络化。不同种类网络互联宜采用开放型的标准协议和接口。   
4灰控制网络系统上位机，可配置两台互为冗余的操作员站。   
5水控制网络系统上位机，可配置两台互为冗余的操作员站。   
6网络传输介质宜采用光纤通信电缆，在满足要求的情况下可采用同轴电缆和屏蔽双绞线，也可是以上几种方式的组合。   
7主干网络通信应冗余设置，某一通信线路的故障不应影响控制系统的通信。对于远距离或重要的辅助系统(车间)，当采用远程I／O总线传输监控信息时，宜采用冗余通信方式。   
8网络关键设备宜采用热备方式。   
4．3．2可编程控制器(PLC)的一般规定   
l下列重要辅助系统(车间)的PLC控制宜采用双机热备配置：   
1)除灰、除渣(石子煤)。   
2)凝结水精处理。   
3)燃油泵房。   
4)石灰石输送系统(循环流化床机组)。   
2被控对象较远、较分散的辅助系统(车间)，可采用远程I／O。   
3各辅助系统(车间)PLC装置必须统一系列、统一技术规格。   
4中央处理单元(CPU)应设置足够容量的存储器，考虑40％的备用量。   
5输入／输出(I／O)模件。   
应满足I／O总量的lO％做备用，同时留有扩充15％的插槽余地。   
共模抑制比≥90dB。   
差模抑制比≥60dB。   
6远程I／O机柜防护等级应满足IP56，同时应满足现场实际环境要求。   
4．3．3电源与接地   
1煤、灰、水控制网络系统的电源应高度可靠，煤、灰、水集中控制室内的计算机电源应采用交流不间断电源(UPS)。   
2交流不间断电源(UPS)宜采用单相供电：交流220V，50Hz。   
3煤、灰、水控制网络系统的PLC装置应可靠接地。   
4．4 设备选择   
4．4．1在满足安全、经济运行的前提下，检测仪表宜精简，避免重复设置。   
4．4．2装在易燃易爆危险场地的仪表设备，应符合GB50058的规定，选用防爆型产品。   
4．4．3测量腐蚀性介质或黏性介质时应选用有防腐性能的仪表、隔离仪表或采用适当的隔离措施。   
4．4．4仪表的选择应满足程控连锁要求，其动作必须安全、可靠。   
4．4．5开关量的仪表应选用质量可靠的产品，宜选用双刀双掷开关，其触点容量满足220VAC、3A，110VDC、1A的要求。   
4．5 安装要求   
4．5．1除一次仪表外，不应在酸、碱计量间及酸碱储藏间布置热工仪表设备。   
4．5．2净化站、制氢站、废水处理、反渗透系统、化学取样加药、弱酸处理、凝结水精处理、综合泵房等PLC或远程：I／O应布置在各自车间内。   
4．5．3除灰、除渣(石子煤)系统的控制气源距离主厂房较近时应采用主厂房仪用气源。   
4．5．4除尘器灰斗、风机房、灰库、脱水仓、泵房等处可设置远程I／O。   
4．5．5锅炉补给水、凝结水精处理等具有腐蚀性介质的辅助车间，应采用耐腐蚀电缆桥架，架空布置，不应在车间内设置电缆沟。   
4．6 控制系统设计   
4．6．1两台炉的灰渣系统及公用系统可按一个控制系统配置，也可各台炉及公用系统单独配置。   
4．6．2火力发电厂火灾报警及检测系统的设计，应符合GB50229及GB50116的有关要求。   
4．6．3应考虑空气调节系统与火灾报警及检测系统的连锁设计。   
4．6．4回转式空预器的火灾检测、报警，应与全厂火灾报警及检测系统有接口设计。   
4．6．5用于消防联动的检测探头、控制模块，应按双探头、双模块设计。  
5 监控项目   
5．1 主要检测项目




辅助系统   
车间名称   

序号   

测点名称   

就地   

PLC 上位机或 DCS   

备注   


模拟量   

开关量   

报警   


除   
灰   
除   
渣   
系   
统   

1   

除尘器灰斗料位   

  

  

√   

  

  


2   

空预器灰斗料位   

  

  

√   

  

  


3   

省煤器灰斗料位   

  

  

√   

  

  


4   

输送风机入口压力   

  

√   

√   

  

  


5   

输送风机出口压力   

  

√   

√   

  

  


6   

气化风机入口压力   

  

  

√   

  

  


7   

气化风机出口压力   

  

  

√   

  

  


8   

输灰管压力   

√   

√   

  

  

  


9   

灰库料位   

  

√   

√   

  

高值报警   


10   

灰库过滤装置前后 差压   

  

  

√   

  

高、低值报警   


11   

渣斗水位   

  

√   

√   

  

高、低值报警   


12   

渣斗溢流池水位   

  

√   

√   

  

  


13   

中转仓水位   

  

√   

√   

  

  


14   

输渣泵密封水压力   

√   

√   

  

  

  


15   

输渣母管压力   

√   

√   

  

  

  


16   

脱水仓料位   

  

√   

  

  

  


17   

石子煤斗料位   

  

√   

  

  

  


18   

蓄水池水位   

  

√   

√   

  

高、低值报警   


19   

灰渣池水位   

  

√   

√   

  

高、低值报警   
5．2 火灾检测   
表5.2 主要建（构）筑物火灾探测器类型  





建(构)筑物和设备  

火灾探测器类型  


一、单元控制室(集中控制楼)、电气控制楼(主控制楼、网络控制楼)  

   


l.电缆夹层  

线型感温型和感烟型组合  


2．电子设备问  

感烟型和感烟型组合  


3．控制室  

感烟型和感烟型组合  


4．工程师室  

感烟型和感烟型组合  


5．继电器室  

感烟型和感烟型组合  


二、微波楼和通信楼  

感烟型和感温型组合  


三、汽机房  

   


1．汽轮机油箱  

感温型和感光型组合  


2．电液装置  

感温型和感光型组合  


3．氢密封油装置  

感温型和感光型组合  


4．汽轮机油泵  

感温型和感光型组合  


5．汽轮机运转层下及中间层油管道  

感温型  


6．给水泵油箱  

感温型  


四、锅炉房及煤仓间  

   


1．锅炉本体燃烧器区  

感温型  


2．磨煤机润滑油箱  

感温型  


3．回转式空气预热器  

感温型(设备温度自检)  


五、变压器  

   


1．主变压器  

感温型  


2．启动变压器  

感温型  


3．联络变压器  

感温型  


4．厂用高压工作变压器  

感温型  


六、运煤系统  

   


1．控制室配电间  

感烟型或感温型  


2．运转站及筒仓  

线性感温型  


3．碎煤机室  

线性感温型  


4．运煤栈桥(燃用褐煤或易自燃高挥发分煤种的电厂，长度大于200m的栈桥)  

线性感温型  


5．煤仓层  

线性感温型  


七、其他  

   


1．柴油发电机室  

感烟型和感温型组合  


2．燃油罐  

线性感温型  


3．汽机房架空电缆处  

线性定温型  


4．锅炉房零米以上架空电缆处  

线性定温型  


5．汽机房至主控制楼电缆通道  

线性定温型  


6．电缆交叉、密集及中间接头部位  

线性定温型  


7．主厂房内主蒸汽管道与油管道交叉处  

感温型  


8．电缆隧道、竖井  

线性感温型    5．3 主要控制项目




序号  

控制对象名称  

就地控制  

PLC上位机或DCS  

备注  


开关量控制  

模拟量控制  


l  

除  
灰  
除  
渣  
系  
统  
   

碎渣机  

   

√  

   

   


2  

渣浆机  

   

√  

   

   


3  

密封水泵  

   

√  

   

   


4  

高压水泵  

   

√  

   

   


5  

低压水泵  

   

√  

   

   


6  

泥浆泵  

   

√  

   

   


7  

灰渣(浆)管道电动泵  

   

√  

   

   


8  

清水泵  

   

√  

   

   


9  

正负压风机  

   

√  

   

   


lO  

气化风机  

   

√  

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