火电厂APS介绍.ppt

火力发电厂自动启/停机控制系统(APS)2 /2024/8/30APSAPS (Automatic Plant Start-up and Shut down System)－ 火力发电厂自动启/停机控制系统，即能够按照火力发电的热力流程和设备运行工况，调动并协调各功能子系统进行预定参数、预定进程的控制，从而使得整个机组能够在极少的人工干预下自动、安全地完成启动或停运过程的自动控制系统 什么是APSModulating Control System (MCS)Modulating Control System (MCS)Sequence Control System Sequence Control System (SCS)(SCS)Data Acquisition System (DAS)Data Acquisition System (DAS)FGDFGDAuxiliaryAuxiliaryElectricalElectricalBoilerBoilerTurbineTurbineFGDFGDECSECSBMSBMSDEHDEHETSETSBPCBPCFuelFuelcontrolcontrolAirAircontrolcontrolWaterWatersupplysupplycontrolcontrolSteamSteamTemp.Temp.controlcontrolLoadLoadcontrolcontrolCoordinating Control System (CCS)Coordinating Control System (CCS)Grid load demandGrid load demandA AP PS S ( (A Au ut to omma at ti ic c P Pl la an nt t S St ta ar rt t- -u up p/ /s sh hu ut t d do ow wn n) )3 /2024/8/30APS应用目的及现状为什么要应用为什么要应用APSAPS•大型火力发电机组的运行对操作人员的要求•机组安全、稳定运行的需求•现代化的发电厂运营管理上的需求国内燃煤机组实现国内燃煤机组实现APSAPS的技术难点的技术难点1.燃煤机组工艺过程复杂，各工艺系统的配合要求高，且运行方式多变，对于自动控制系统的设计要求较高2.设备的可用性、可靠性要求高3.从机组自动启/停的控制需求考虑，要求纳入自动控制系统的仪控设备较多，新建机组从控制项目投资的角度考虑，往往有所保留4. 4.国内应用国内应用APSAPS的电厂的电厂5.广东珠海电厂一期2*700MW， 河津电厂一期2*350MW，山东日照电厂4 /2024/8/30APS控制系统架构APSAPS指令中心指令中心机组级（各断点控制）机组级（各断点控制）锅炉上水锅炉上水功能组级功能组级风烟组风烟组空预器子组空预器子组单元级（设备子组）单元级（设备子组）引风机子组引风机子组其他功能组其他子组引风机油泵引风机油泵设备级设备级引风机挡板引风机挡板引风机引风机其他子组设备功能设计需要考虑的几个问题•APS功能与设备正常连锁保护的协调•自动调节回路在机组启停的各个阶段，其控制模式、目标值设定、控制手段的安全、无扰切换5 /2024/8/30系统结构系统结构•步序阶段化基于断点的程序设计•逻辑模块化•判据条理有序化•程序重定位不同工况下的选择跳转•系统接口规范化便于独立组态、调试•必要的人工干预点•事故处理及报警GE APS解决方案APSAPS断点断点1 1断点断点2 2断点断点n n功能组功能组1 1功能组功能组2 2功能组功能组mm子组子组1 1子组子组2 2子组子组n n设备驱动级设备驱动级设备驱动级设备驱动级设备驱动级设备驱动级程序结构程序结构•Level 1 - APS操作管理层启动、停止APS程序；启动模式判断及选择；机组启/停状态监视•Level 2 - 断点步序程序APS构成的核心内容，即按照预定的操作顺序逐一实现设备的启停和控制 LEVEL 1LEVEL 1LEVEL 2LEVEL 2“ “断点断点” ”方式实现方式实现APSAPS6 /2024/8/30APS提供的主要控制功能•分阶段的全程机组启/停，运行操作指导•机组启停过程监控及实时异常报警断点允许条件断点允许条件断点操作断点操作本断点本断点功能组功能组功能组监控功能组监控APSAPS操作指令提示操作指令提示断点功能组报警信息断点功能组报警信息7 /2024/8/30APS提供的主要控制功能•丰富的过程功能组，包括：凝水系统全程上水功能组风/烟组全程自动控制锅炉自动点火控制全程给水控制(旁路阀-主给水阀切换、电泵差压-水位控制切换、给水泵并/退泵)锅炉自动燃料控制 不同启动方式下的旁路自动控制汽轮机ATC控制磨全程自动控制8 /2024/8/30Ø适合APS应用的专门化算法模块，规范的程序接口MSFT、ES/MA、DEVICE、STEP 、DEVSWHØ图形化的组态工具Ø全面的仿真调试、测试解决方案VDPU、仿真系统、第三方仿真系统接口GE DCS产品在APS应用的特点ü简化APS程序结构，便于控制策略的修改及程序调试ü方便APS组态的实现，节省工程实施时间ü验证APS设计方案，缩短系统现场调试时间，APS功能成功实施的保障9 /2024/8/30客户价值实现机组APS功能，在提高机组自动化控制水平的同时，全面提高机组的运行水平和管理水平，主要体现在： ü缩短机组启停时间，提高自动调节品质，提高机组长期经济运行水平以利港电厂为例，350MW，420个开关设备，95个模拟调节设备80%纳入APS控制，人工操作时间开关量设备每个10s；模拟量回路每个20s，总计需要的操作时间约4850s，而通过APS程序控制，按20%的操作时间计算，则节省的操作时间为3800s左右，即大约1小时ü规范应对机组启停过程中的故障工况，提高机组异常处理能力ü规范运行人员的操作，减少操作失误ü完善联锁保护逻辑，提高机组长期安全运行水平ü除机组正常启停采用断点控制外，可以灵活实现阶段操作，减轻运行人员的操作强度10 /2024/8/30专家认证“江苏利港电厂一键启停(APS)技术交流会”2010年5月，无锡11 /2024/8/30ParticipatorParticipatorHuman resource(GE)Human resource(GE)WhereWhereAPS项目的实施方案设计方案设计程序组态程序组态HMIHMI组态组态仿真调试仿真调试FATFAT现场调试投运现场调试投运客户的全力参与是项目成功的关键客户的全力参与是项目成功的关键GE/Customer8 weeks/2 personsOffice/Site (5-5)GE8 weeks/2 personsOfficeGE4 weeks/1 personOfficeGE/Customer8 weeks/2 personsOffice/Site (5-5)GE/Customer1 weeks/2 personsOfficeGE/Customer4 weeks/1 personSite•3次DLM (包括APS仿真验收)•1~2位客户资深运行人员的全程参与•和现场设备、流程基本吻合的仿真系统•运行操作人员的培训、操作验证12 /2024/8/30成功案例 －江苏利港电厂APS“GE应用XDPS分散控制系统在利港电厂的改造中融合了APS技术，基本实现了电厂的自动启动功能，规范了运行操作工艺，简化了运行操作强度，使电厂的自动化水平跃上了一个新台阶”——江苏利港电力有限公司发电主管，林益明江苏利港电厂#4机组DCS改造•一体化控制系统改造•机组自启停(APS)功能项目里程碑•2009年4月，项目启动•2009年9月，项目出厂•2009年10月，现场安装、调试•2009年12月，机组启动，APS投运•2010年4月，整个APS启动完整投运13 /2024/8/30案例分享案例分享 – – 利港利港#4#4机组机组DCSDCS改造改造APSAPS项目项目14 /2024/8/30案例分享案例分享 – – 利港利港#4#4机组机组DCSDCS改造改造APSAPS项目项目。