前言

  河南新密電廠二期2XI000MW超超臨界機組工程分散控制系統是由上海自動化儀表股份有限公司中標的第一套百萬千瓦機組ICS項目，是自儀公司在火電百萬千瓦機組領域獲得里程碑式突破。

  分散控制系統進入百萬千瓦機組，是上海電氣集團對自儀股份的期望，也是自儀股份聚焦“火電、核電、軌道交通”三大領域，做優做強控制系統的戰略目標。河南新密電廠二期百萬機組項目ICS供貨合同的簽定是自儀股份在2006年取得60OMW超臨界機組分散控制系統業績突破的基礎上邁上的又一個新臺階。

概述

  河南新密電廠二期由兩臺百萬機組組成，主要的主機及控制系統設備如下:

1)鍋爐為上海鍋爐廠有限責任公司生產的超超臨界參數變壓運行螺旋管圈水冷壁直流爐，單爐膛、一次中間再熱、采用四角切圓燃燒方式、平衡通風、固態排渣、全鋼懸吊結構、塔式、露天布置燃煤鍋爐。

2)汽輪機為東方汽輪機有限公司生產的超超臨界、一次中間再熱、凝汽式、單軸、四缸四排汽汽輪機，型號為N1000-25/600/6000

3)發電機為東方電機有限公司設計制造的水氫氫冷卻的汽輪發電機。自并勵靜止勵磁汽輪發電機。型號為QFSN-1000-2-27 0

4)分散控制系統由上海自動化儀表股份有限公司提供。

DCS控制范圍

新密電廠二期DCS控制范圍廣，測點數量多，單元機組約13000點、分配30對D PU，公用系統約2000點、分配4對DPU，主要控制范圍如下:

1) BSCS鍋爐側順控，包括鍋爐風煙系統、鍋爐疏水系統、鍋爐排汽系統;

2) TSCS汽機側順控，包括汽機潤滑油系統、EH油系統、給水系統、發電機氫油水系統、開閉式水系統、汽機真空系統、凝結水系統、循環水系統等;

3) FSSS包括鍋爐保護系統、燃油控制系統、燃煤控制系統等;

4) BPS旁路控制系統改善機組啟動條件、縮短啟動時間、保護機組安全;

5) M CS包括協調控制、給水控制、燃燒控制、爐膛壓力控制等;

6) ECS包括發變組控制、廠用電控制等;

7) M EH包括METS實現給水泵的啟動、遙控、停泵等的保護與控制;

8) SCR NOX的脫銷濃度控制及反應器各工況的監視;

9) FGD實現對煙氣排放的S02濃度的控制，滿足環保要求。

DCS控制的要求

火電廠超超臨界機組和超臨界機組指的是鍋爐內工質的壓力。鍋爐內的工質都是水，水的臨界壓力是:22.1 15MPa 347.150C;在這個壓力和溫度時，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的臨界點，爐內工質壓力低于這個壓力就叫亞臨界鍋爐，大于這個壓力就是超臨界鍋爐，爐內蒸汽壓力再往上就被稱為超超臨界。當然由于超超臨界機組蒸汽參數高，要求的金屬等級高，其投資成本也高。

超超臨界鍋爐與亞臨界汽包鍋爐在自動控制方面有所不同，其實質是直流鍋爐與汽包鍋爐之間的差別，因為超超臨界鍋爐必須是直流鍋爐;直流爐與汽包爐在運行原理及特性上有較大差別，因此自控設計人員必須要了解超超臨界鍋爐的設計特點。在直流鍋爐中，由于沒有汽包，蒸發與過熱受熱面之間沒有固定的分界線，當給水量或燃料量變化時都會引起蒸發量、汽溫和汽壓的同步變化，相互有牽制，關系密切，這樣給控制系統的設計和調整增加了靈活性，也增添了復雜性。

隨著超超臨界機組蒸汽壓力的升高，直流鍋爐中間點汽溫和過熱器出口汽溫控制點的溫度變動慣性增加亦即比熱增加，時間常數和延遲時間相應增大，在燃料或給水量擾動時，超超臨界鍋爐的蒸汽溫度變化具有更大慣性。

在超超臨界機組起動和低負荷(小于最低直流負荷)運行期間，必須投入啟動系統，因此也增加了鍋爐啟動系統對控制的要求。、

從以上幾點可知，超超臨界鍋爐更難于控制，情況更復雜了一些。在規定的運行工況下，必須維持某些參數，而在變工況下必須使這些參數按一定規律變化，而在啟動和低負荷時，要求更大幅度地改變這些參數，以得到寬范圍領域的自動控制。為此，必須設計更完善的閉環控制系統，在啟動工況更多的采用變參數變定值技術，并連續地校正控制系統的增益。

總之，超超臨界機組與亞臨界汽包爐相比，不但自動化系統的規模有所擴大，超超臨界機組的控制方案也更為復雜，要求自控設計人員與機組設計人員配合，了解直流鍋爐運行特點，運用更先進的控制理論和更完美的控制策略。

目前的情況

目前新密電廠二期2 X 1000MW超超臨界機組工程分散控制系統設備已經發到現場，并已經開箱立柜，即將開始DCS受電并進行倒送電。預計在2011年12月31日前第一臺百萬機組將通過168試驗。第二套機組也將在明年4月底前通過168試驗。

總結與展望

超超臨界火電機組具有顯著的節能和改善環境的效果，超超臨界機組與超臨界機組相比，熱效率要提高1.2%，一年就可節約6000噸優質煤在熱耗，經濟性，環保等方面均優于超臨界機組，是燃煤機組的一個重要的發展趨勢。

自儀股份必將在總結6 00MW機組的技術和現場經驗的基礎上，對參數更高、容量更大的百萬機組進行積極的攻關，將新密項目做成樣板工程，為承接更多的百萬級機組不懈努力。