大唐國際北京高井熱電廠3號機組為1968年投產的100MW機組,鍋爐為哈爾濱鍋爐廠的高壓燃煤鍋爐,最大連續(xù)蒸發(fā)量為410t.h。汽輪機為單軸、雙缸、單抽凝汽式機組,汽機主汽閥前額定壓力為8.83MPa汽機主汽閥前額定溫度為535℃。發(fā)電機為氫冷式發(fā)電機。 改造前的機組運行情況 　　高井熱電廠3號機組為20世紀60年代投產的機爐集中控制的燃煤機組,熱控設備較陳舊落后,控制室設計立屏和控制臺,控制設備多,并且大多為手動控制,勞動強度大。系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集記錄的功能有限,不利于機組的集中監(jiān)控和對運行工況的分析,并且隨著電網對熱工控制儀表技術和電廠自動化水平要求的提高,特別是一次調頻和AGC的要求,原有的常規(guī)儀表已經遠遠不能滿足機組安全可靠經濟運行和在線狀態(tài)分析的要求。 改造后的控制系統(tǒng)組成 　　鑒于上述原因,大唐公司及該廠領導決定對3號機組進行DCS及DEH改造,經過認真選型,確定DCS控制部分采用和利時公司新一代的MACS2.控制系統(tǒng),DEH采用哈爾濱汽輪機廠的高壓抗燃油控制系統(tǒng)。改造后機組將實現(xiàn)如下功能。機組具有一定的調峰能力。機組非采暖期主要承擔基本負荷, 并具有一定的調峰能力（100%～ 40%范圍）。采暖期滿足供熱負荷要求。機組能在冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)等不同工況下啟動。機組應能滿足鍋爐不投油最低穩(wěn)燃負荷不大于40%B2MCR 條件下, 長期安全穩(wěn)定運行的要求。 　　在集中控制室內,以彩色CRT和鍵盤.鼠標為機組主要監(jiān)視和控制手段,同時配以少量必要的常規(guī)儀表和后備手操,當DCS局部故障時能維持機組穩(wěn)定負荷下短時安全運行或安全停機,以待排除故障。除啟停階段的部分準備工作需由輔助運行人員在就地手動進行外,機組的啟動、停止、正常運行和異常工況處理均在單元控制室內根據(jù)CRT操作指導,由運行人員完成,其中機組的調節(jié)、保護及順序控制應由DCS自動完成。 　　3號機組控制室與4號機設一個單元控制室。在單元控制室布置了機組的爐、機、電控制盤;控制盤上設置有熱工信號光字牌、爐膛火焰監(jiān)視電視、汽包水位電視和電接點水位計等設備。在控制盤前面布置機組的DCS操作員站的彩色屏幕顯示器（CRT）鍵盤.鼠標及鍋爐、汽機、發(fā)電機緊急停機、油泵啟動、真空破壞門、緊急放水門和鍋爐安全門等按鈕。 　　DCS改造范圍覆蓋機爐控制及電氣輔機控制、電氣模擬量和電氣開關量狀態(tài)采集,系統(tǒng)分為DAS、SCS、MCS、FSSS;DEH系統(tǒng)包括汽輪機調門控制、超速保護和汽輪機保護系統(tǒng)（ETS）,共5個操作員站、一個工程師站、一個通信站、個控制站,AI共805點,AO共99點,DO共793點,DI共1300點。并且通過通信站實現(xiàn)了DSC與廠化學、MIS系統(tǒng)、熱網加熱站的通信。 改造方案的具體實施 　　包括所有主、輔機如壓力、溫度、電流等信號的采集處理（輔機電流信號考慮到系統(tǒng)的完整性,部分加入SCS系統(tǒng)）。DAS系統(tǒng)具有如下功能:顯示機組所有參數(shù)的當前值和狀態(tài),有參數(shù)的報警、記錄、提示和打印,主要參數(shù)的事實曲線顯示和打印,SOE點的記錄、提示與打印,事故追憶和打印,報表的生成和打印,二次計算和性能計算等功能。 　　改造后的機組實現(xiàn)了事故追憶的全程管理和查詢, 為在事故發(fā)生以后還能夠提供多種有效的手段, 展開事故調查分析, 為及時準確地查明事故原因起到了極大的作用。 　　拆除原滅火保護主機,12個煤火檢及6個油火檢信號經數(shù)據(jù)采集分別進入相應的放大器板件進行信號放大處理作為火焰監(jiān)測及爐膛無火判斷用,將危險進行分散。引、送風機停運和爐膛壓力高信號也都做了分散處理,將信號分布在不同的板件上。FSSS系統(tǒng)設計了爐膛滅火保護、主燃料失去、爐膛負壓保護、吸送風機跳閘和水位高等保護、首出記憶、爐膛吹掃管理和燃油控制以及高能點火控制等功能,實現(xiàn)了爐膛燃燒及保護的控制管理。 　　SCS 系統(tǒng)覆蓋了機爐輔機的啟?？刂啤㈦妱娱T和遠操門的控制及聯(lián)鎖保護, 以及電氣設備的控制, 并對所有設備的狀態(tài)檢測及對設備的操作進行記錄。 　　根據(jù)該廠的實際情況,MCS 系統(tǒng)共設計10多套自動調節(jié)系統(tǒng), 所用過程量均采用三取二或二取平均, 且經過不同卡件采集, 大大增加了自動控制系統(tǒng)的可靠性。所有自動系統(tǒng)均可以實現(xiàn)手自動無擾切換。 　　此次改造的汽輪機為哈爾濱汽輪機有限責任公司生產的C100213.24.535.535型、二缸二排汽抽凝式汽輪機。與該機組配套的數(shù)字電液調節(jié)系統(tǒng)（DEH）液壓部分采用了高壓抗燃油裝置,工作壓力為12～14MPa;電子部分采用北京和利時公司開發(fā)的MACS2II分布式控制系統(tǒng),控制站采用冗余配置;對重要的模件冗余配置。每個調節(jié)閥配備一個獨立的伺服執(zhí)行機構;高.中壓自動關閉器采用了開關式高壓抗燃油機構;保護采用OPC超速保護和AST跳閘裝置,保留傳統(tǒng)的透平油危急遮斷裝置,并通過薄膜閥與高壓抗燃油系統(tǒng)相連。實現(xiàn)高壓抗燃油型DEH的全部功能。并且對于重要的信號采取硬接線的方式,大大提高了系統(tǒng)的可靠性。 改造后的效果 　　此次改造,取得了一次上電成功、一次點火成功、一次開機成功、一次并網成功的好成績。機組自2003年11月7日正式啟動運行至今,DCS、DEH系統(tǒng)運行穩(wěn)定良好,一次調頻、MCS系統(tǒng)和各保護、聯(lián)鎖回路均投入且運行良好,為機組的安全提供了很好的保障,同時大大提高了機組的自動化水平,大大減輕了運行人員的勞動強度。將為該廠的熱電聯(lián)產創(chuàng)造出更大的經濟效益。同時也對熱工的維護人員提出了更高的要求。