• 關(guān)鍵詞： 分散控制系統(tǒng)（DCS） NT6000 脫硝 改造
• 摘要：本文主要介紹NT6000分散控制系統(tǒng)在浙江神華國華舟山發(fā)電有限公司#1、#2機組脫硝部分歐陸控制系統(tǒng)改造工程的應(yīng)用。

1   背景簡介

神華國華舟山電廠位于浙江省舟山群島定海市白泉經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，自項目開工建設(shè)以來，已有一期2×135MW和二期2×350MW共計四臺火電燃煤機組相繼建成并投入商業(yè)運行。其中一期工程兩臺機組分別于2002年、2006年先后進行控制系統(tǒng)改造升級，DCS采用英國歐陸T3500系統(tǒng)；二期工程兩臺機組分別于2010年、2014年相繼建成投產(chǎn)，DCS采用我公司研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的NT6000分散控制系統(tǒng)。

隨著技術(shù)的發(fā)展和控制要求的不斷提升，歐陸T3500系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、操作響應(yīng)速度、控制器容量等使用維護方面的指標漸漸顯得有些落后。NT6000分散控制系統(tǒng)與歐陸T3500系統(tǒng)比較，在穩(wěn)定性、可靠性和易用性等方面均有明顯的優(yōu)勢，能適應(yīng)機組各種運行工況的要求,確保機組安全、高效運行。

2  項目需求

從2002年首臺機組控制系統(tǒng)改造升級至今，T3500已經(jīng)穩(wěn)定運行了12年。但隨著機組運行年限增加，一些后續(xù)問題也逐漸凸顯。首先，該套DCS系統(tǒng)正處于更新?lián)Q代時期，部分備品備件面臨庫存不足或采購成本高昂等情況；其次，隨著#3、#4機組的相繼投運，該廠現(xiàn)有熱工維護人員需要同時掌握T3500和NT6000兩種不同的控制系統(tǒng)，顯著加大了熱控檢修難度；再者，一期工程的硬件更新成本和廠商維護成本逐年增加，且維護次數(shù)相較于二期工程也明顯偏高；另外，一期工程現(xiàn)役機組在國家政策限定下亟須進行環(huán)保改造，而原有控制系統(tǒng)擴容裕量存在不足，不滿足現(xiàn)行改造需求。

近期國家發(fā)改委、環(huán)保部、國家能源局三部委聯(lián)合下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃（2014-2020）》，明確要求加快燃煤發(fā)電機組升級與改造，以實現(xiàn)供電煤耗、污染排放。煤炭占能源消費比重“三降低”。因此，我國中東部地區(qū)燃煤電廠面臨更嚴格的能效準入門檻，部分達不到節(jié)能減排的現(xiàn)役老機組必須限期實施改造升級。國華舟山為積極響應(yīng)國家政策，已出臺具體改造方案。從時間先后順序來看分為以下兩個階段：1.先期計劃在2014、15年期間完成#1、#2機組脫硝、脫硫升級改造；2.后期計劃在2015、16年全廠供熱改造期間同步實施一期工程控制系統(tǒng)全面升級更新。對于新增加的控制系統(tǒng)，用戶提出以下幾點要求：1.產(chǎn)品選型穩(wěn)定可靠；2.控制系統(tǒng)設(shè)計成本低，施工周期短；3.系統(tǒng)方便維護，簡單易學(xué)；4.設(shè)備兼容性良好，能與歐陸老系統(tǒng)無縫對接；5.能實現(xiàn)平穩(wěn)過渡，具有長久時效性，可有效降低后續(xù)改造成本。

3  解決方案

1.   現(xiàn)況分析：

1)   T3500系統(tǒng)是以FIX為基礎(chǔ)，針對T3500系統(tǒng)的特點而開發(fā)出的早期控制系統(tǒng)軟件。舟山#1、#2機組中工作站節(jié)點與控制器節(jié)點間的通訊網(wǎng)絡(luò)為無主令牌的高速公路總線LIN網(wǎng)，整體配置為客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。其硬件平臺采用歐陸產(chǎn)品進行構(gòu)建，包括T103、T940型號DPU，T2500橫式機架配置模塊以及其它各類信號處理摸件。

2)   NT6000系統(tǒng)是我公司自主研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品，是充分結(jié)合國內(nèi)火電市場需求而開發(fā)出的新型控制系統(tǒng)。舟山#3、#4機組采用eNet高速通訊網(wǎng)絡(luò)，整體配置為客戶端結(jié)構(gòu)。其硬件平臺完全采用公司自有產(chǎn)品進行構(gòu)建，包括KM940型號DPU,標準柜配置組件及KM系列等多種型號IO摸件。

3)   此次脫硝改造工程，在不改變主機DCS系統(tǒng)原有設(shè)計的前提下通過采取NT6000+FIX的組合方案進行嵌入式改造，主要考慮因素有以下幾點：

a)  NT6000產(chǎn)品在#3、#4機組已長期穩(wěn)定運行，其簡單易懂、穩(wěn)定高效的特性已得到客戶一致認可；

b)  控制器單元KM940較T103、T940處理能力更強，相應(yīng)機柜卡件測點容量更大，單機柜配置即可實現(xiàn)單元機組脫硝控制需求；

c)  調(diào)試期間可通過CCM軟件實現(xiàn)下位機組態(tài)在線監(jiān)視和無擾下載，確保機組運行更加安全可靠；

d)  硬件選型與二期項目相同，部分設(shè)備（如DPU、IO摸件等）均可實現(xiàn)免維護，能極大減少熱工人員的檢修工作量和學(xué)習(xí)難度；

e)  IO信號可通過API、OPC接口軟件實現(xiàn)PDB格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并同步映射至FIX上位機，實現(xiàn)無縫對接并與主機界面風(fēng)格保持一致，充分保留了用戶操作習(xí)慣；

f)  先期通過脫硝改造實現(xiàn)NT6000硬件代入，為后期在#1、#2機組供熱改造期間低成本實施全體控制系統(tǒng)改造升級提供可能，完全滿足平穩(wěn)過渡和以點帶面的要求。

2.   工程設(shè)計：

1)   硬件配置：1.研華工控機（雙網(wǎng)）2臺；2.Dell顯示器1臺；3.D-Link視屏轉(zhuǎn)換器1臺； 4.交換機2臺；5.控制機柜1只（含DPU、IO卡件等）。

2)  軟件配置：1.Wondows2000(NT)；2.FIX7.0；3.NT6000。

3)  網(wǎng)絡(luò)配置: 1.將交換機安裝至工程師站服務(wù)器機柜，并入上層環(huán)網(wǎng)；2.工控機ZS1TA/ZS1TB設(shè)定為雙服務(wù)器冗余結(jié)構(gòu)，并對雙網(wǎng)卡進行綁定，分別設(shè)置IP為192.168.1.18和192.168.1.19，連接至上層網(wǎng)；3.KM940撥碼設(shè)定為DPU1001，通過NET1單網(wǎng)分接至上層網(wǎng)絡(luò)。

4)  動態(tài)視圖：機組穩(wěn)定運行時， I/ODriverServer(OPC)實時采集點數(shù)為1010,DataBase(PDB)實際應(yīng)用點數(shù)為824，畫面數(shù)據(jù)、報警信息、歷史曲線均顯示流暢，上位機操作動態(tài)響應(yīng)時間<0.8s，總體達到設(shè)計要求。< span="">

4  項目總結(jié)

舟山電廠一期工程脫硝系統(tǒng)改造項目的順利實施，其意義不僅在于進一步驗證了NT6000在歐陸系統(tǒng)中嵌入式應(yīng)用的可行性，還對后續(xù)脫硫改造以及主機系統(tǒng)升級起到一定的先導(dǎo)和促進作用。通過這種深層次貼近客戶需求來制定控制系統(tǒng)解決方案的合作方式，顯著增強了科遠對科遠產(chǎn)品及服務(wù)的信任度，為后續(xù)類似項目的改造、實施奠定了良好基礎(chǔ)。