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IGCC电厂控制系统的构成研究 摘 要 IGCC是将煤气化工艺、煤气净化工艺和燃气-蒸汽联合循环发电系统有机集成的一种干净煤发电技术，具有高效、清洁、节水、适应燃料性广等优点本文依托天津IGCC电站的限制系统构成，为配置IGCC电厂限制系统供应重要参考依据 关键词 DCS;TCS;ESD;ITCC 概述 IGCC（简称IGCC）是整体煤气化联合循环发电系统的英文缩写，是将煤气化工艺、煤气净化工艺和燃气-蒸汽联合循环发电系统有机集成的一种干净煤发电技术，对煤炭的利用实现了“吃干榨尽”，发电效率高，环保性能好，是目前国际上被验证的、能够工业化的最干净、最具发展前景的高效燃煤发电技术 1 限制系统构成分析 1.1 分散限制系統 现代电子技术的发展，为工业限制供应了广袤的拓展空间，计算机分散限制系统（DCS）在电力行业应用推广普及了二十余年，在石化领域也有广泛胜利的运用，不管是在电力行业，还是石化领域，DCS的应用功能都是相同的，因此采纳一套分散限制系统实现整个机组的各项限制功能，从而可以最大限度地实现各限制功能间的信息共享，避开了对现场信息的重复获得，削减了仪表设备的重复设置和相应的工程量。

同时，这种一体化的人机界面对运行组织管理和设备的维护管理大有裨益，可以简化人员设岗、统一生产报表、削减备品备件的种类、削减维护人员的培训等 天津IGCC电站采纳一套分散型限制系统（简称DCS）实现对空分单元、煤气化单元、合成气净化单元以及硫回收单元、燃气轮机组、余热锅炉及其协助系统、蒸汽轮机及其协助系统、发电机/变压器组及厂用电源系统、空压机、飞灰输送、除渣、循环水泵房、循环水加氯、采暖加热站等系统的集中监控 DCS的功能包括数据采集系统、模拟量限制系统和依次限制系统 DCS采纳霍尼韦尔有限公司的Experion PKS系统，DCS的总点数为7315点（不包括备用点），其中余热锅炉和蒸汽轮发电机组及其协助系统部分的I/O点数为32101 点，空分装置、煤气化单元、硫回收净化及其协助系统部分的I/O点数为3918点限制器采纳容错型限制器，DCS系统限制器按系统划安排置，并保证各限制器负荷基本均衡整套DCS共配置16对限制器，其中动力岛和协助厂房配置6对限制器，气化岛配置了10对限制器[1] 1.2 燃机限制系统 依据国家相关的规程规范和有关设备供货商长期以来形成的供货习惯，充分利用设备生产商的限制阅历，燃机的监视和限制由燃气轮机厂配置独立的限制系统——燃机限制系统（简称TCS）来完成。

TCS的功能包括燃气轮机的启动、升速、同期、正常运行的负荷限制、爱护及停机TCS的总好用点数约为1600点天津IGCC电站采纳西门子燃机，TCS 由机组成套供应的SPPAT3000来完成，配有2对限制器燃机本体系统采纳1对限制器，合成气罩壳、燃机罩壳、燃机冷却水系统合用一对限制器TCS与机组DCS留有OPC通信接口，重要的爱护信号采纳硬接线，硬接线I/O点数约为120点运行人员在集制室通过DCS的人机接口可实现对燃机的远方监视 燃机限制系统配有1台就地上位机，实现操作员站及工程师站功能， 2台集控上位机实现操作员站功能限制机柜及就地上位机布置在燃机房旁边的就地限制室（简称PCC）内，集控上位机布置在集中限制室内，可实现燃机的远方监视和限制 1.3 紧急停车系统（简称ESD）和压缩机组限制系统（简称ITCC） IGCC发电厂的工艺介质主要是合成煤气气化工艺系统困难，设备繁多，在机组启停阶段和事故工况时，大量的设备须要操作，若全部由人工来干预，则需投入大量的人力，出现误操作的概率也特别大依据目前国际、国内设计标准的要求，气化生产装置设置独立的平安爱护连锁系统可以从技术上最大限度地避开和削减事故的发生，进而对保障人员和设备的平安及有效防范环境污染和削减经济损失具有特别的重要性。

因此设置一套平安爱护系统（即ESD系统），来主要完成气化岛和净扮装置的紧急停车连锁功能ESD系统是与DCS系统分开设置的独立系统ESD采纳故障平安型限制器，并通过SIL3认证或TUV6认证 ESD系统独立于DCS，与DCS的连锁信号采纳硬接线方式，其余采纳通信接口进行数据传输ESD设工程师站，服务器工作站，相应的报警及操作通过协助操作台的开关和按钮、以及DCS的操作站来完成 天津IGCC电站ESD系统采纳霍尼韦尔的SM故障平安系统，独立于DCSESD的好用点数约为730点，由1对四重化限制器来完成 空分空压机设一套ITCC，完成空分空压机的调速、防喘振限制、负荷限制、过程限制、连锁爱护等功能依据供货习惯，ITCC随空压机设备配供 ITCC与DCS的监视信号通过通讯方式实现，限制和连锁信号通过硬接线方式实现ITCC的限制范围包括主空压机、增压机循环气压缩机和氮压机 天津IGCC电站ITCC采纳的是Tricon公司的TRICONEX-TS300限制系统ITCC的好用点数约为600点，配置1对三重模件冗余容错（TMR）限制器 对于限制较简洁的压缩装置如往复式压缩机、鼓风机及风扇等的监控由DCS或装置的PLC（简称PLC）系统完成，压缩装置的平安连锁爱护由ESD系统完成。

1.4 汽机电液调整系统（DEH） DEH的功能与常规燃煤机组的蒸汽轮机功能相同，这里不再赘述[2] 1.5 协助车间限制系统 协助车间的限制系统与常规燃煤机组的协助车间基本相同，这里不再赘述 2 结束语 目前，天津IGCC整套装置连续运行时间已成为全世界连续运行时间最长的IGCC机组，并接着处于稳定运行状态 综上所述，由分散限制系统（DCS）、燃机限制系统（TCS）、紧急停车系统（ESD）、压缩机组限制系统（ITCC）、汽机电液调整系统（DEH）和协助车间限制系统组成的IGCC电站过程限制网络能够保证电厂平安牢靠稳定的运行，并能满意当前电厂对于设备监控的自动化水平的要求，是一种可以推广和借鉴的IGCC电站限制系统构架 参考文献 [1] 许世森.IGCC与将来煤电[J].中国电力，2022，（2）：38. [2] 李现勇，孙永斌，李惠民.国外IGCC项目发呈现状概述[J].电力勘测设计，2022，6（3）：28-33. 作者简介 张民茹（11011-），女;学历：硕士学位，高级工程师，现就职单位：西北电力设计院有限公司，探讨方向：发电厂仪表与限制的设计。

第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页。