某电厂重型燃机控制系统的设计与实现
发布时间：2021-12-01 20:36
燃气轮机及其联合循环机组自上世纪八十年代开始,在世界范围内迅速崛起,获得了广泛的应用。以油、天然气作为燃料的燃气轮机及其联合循环,具有整体循环效率高、对环境污染极小、调峰性能好、建设周期短等一系列优点,成为火电动力系统的发展方向。而联合循环发电技术是很多国家都在着力研究和发展的技术。某火电厂改造项目就是在节能减排、电网调峰的背景下实施的。该项目顺应火电动力系统的发展方向,以采用联合循环发电技术的燃气机组替代燃煤机组,以达到降低污染物排放的目的。该项目是东方电气在引进了F级和E级重型燃气轮机的设计和制造技术后,在燃气轮机的控制技术上的突破。该火电厂改造项目是国内首个利用两台燃机带动一台汽机的供热技术的联合循环电厂项目,本控制系统设计是其核心技术之一。本文首先对项目依托的某电厂进行了介绍,对燃气轮机控制系统硬件平台、系统软件平台以及基于上述平台设计、开发的联合循环电厂燃气轮机控制系统的结构和功能进行了描述。该联合循环电厂的控制系统是以微处理器为基础,应用网络通讯技术、计算机技术、CRT显示技术及过程控制技术构建的。为保证系统良好的可靠性,系统采用了复式冗余系统,以互为冗余备份的多微处理器为...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
燃气轮机结构示意图
图 3-1 燃气轮机控制系统功能分工图辅助站(ACS)是一般为冗余配置，它主要用来储存和管理控制系统的数据，通过 EMS 的功能赋予，ACS 可以实时的被 OPS 进行数据调用。对于历史数据、瞬时数据、飞行纪录等都可以完整的保存。3.2 燃气轮机控制系统网络结构设计燃气轮机控制系统的组成部件定义完毕后，系统网络结构的设计将进一步展开，三菱公司的原设计方案将燃气轮机控制系统网络分为四层，但出于安全考虑，我国电厂不允许将数据共享于互联网，因此该项目设计只用了三层，单元层、控制层和现场层，控制系统网络结构示意图如图 3-2 所示，以下将进行详细设计说明。1）互联网层互联网层提供在办公室进行监视以及对来自人机交互界面的运转支持等的远程监控环境。仅须将浏览器 OPS 与互联网相连接，即可对运转操作进行监视。办公室 LAN 层办公室 LAN 层可以提供利用遍及整个发电厂的厂内 LAN 的运转监控
单元层为利用 2 重化 100M Ethernet 所连接的，重视可靠性的级层。在此上位机的界面以及整个单元的运转监视进行操作。ACS 拥有大容量数据，统管和上位机的界面以及打印机等外围设备。OPS 配置在中央操作室效率地将各种画面和操作提供给操作人员。EMS 可以构筑总体配置和控MPS 不仅具有控制功能，而且可以进行各种算术运算以及收集一个小时数据。3）控制层该层级是利用 ControlNet 连接的。具备连接高速 I/O、作为子系统的可编器(PLC)、构筑无缝控制系统的功能。同时，针对 2 重化和光缆化，可以视控制针对远程 P I/O 等设备的系统[14]。4）现场层该层将处理站 MPS 控制终端与就地设备进行连接。对于就地仪器、仪表线连接方式，也可以与就地阀门、控制器等部件进行现场总线制的通信连的将现场的信号反馈送给控制器，同时将控制器的指令下达给就地设备。ACSOPSOPS
【参考文献】：
期刊论文
[1]M701F燃气轮机CSO输出研究[J]. 蒋跃林. 科技风. 2013(24)
[2]三菱M701F燃机控制系统分析与研究[J]. 沙莹莹. 科技与企业. 2012(12)
[3]M701F重型双燃料燃气轮机控制模式分析[J]. 王锐,孙永斌. 东北电力技术. 2012(05)
[4]燃气-蒸汽联合循环机组技术发展及运行原理分析[J]. 王莹. 科技资讯. 2011(28)
[5]三菱M701F燃气轮机控制系统简析[J]. 毛丹,诸粤珊. 湖南工业大学学报. 2008(06)
[6]S209FA联合循环机组汽轮机的控制[J]. 王建伟,陈元锁. 浙江电力. 2008(04)
[7]燃气轮机控制的方式与实现[J]. 高玮,朱亚清,庞志强,吴挺深,李光耀. 广东电力. 2008(03)
[8]浅析IGCC项目在神华宁夏煤业集团发展趋向[J]. 路克嘉. 西北煤炭. 2007(04)
[9]三菱M701F燃气轮机燃烧控制技术分析[J]. 罗国平. 自动化技术与应用. 2007(11)
[10]S109FA燃气-蒸汽联合循环机组及其控制系统[J]. 黄红艳,陈华东,吴国忠. 发电设备. 2007(05)
博士论文
[1]燃气轮机及燃气-蒸汽联合循环在部分工况下的仿真研究[D]. 马文通.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]燃气轮机机组应用进气冷却技术方案评估[D]. 焦润平.华北电力大学（北京） 2007
[2]燃气—蒸汽联合循环系统的单耗分析研究[D]. 冯建勇.华北电力大学（北京） 2007
[3]联合循环机组运行技术的研究[D]. 杨洋.华北电力大学（北京） 2006
[4]基于联合循环的燃气轮机动态模型与仿真[D]. 高阳.重庆大学 2002
本文编号：3527015
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
燃气轮机结构示意图
图 3-1 燃气轮机控制系统功能分工图辅助站(ACS)是一般为冗余配置，它主要用来储存和管理控制系统的数据，通过 EMS 的功能赋予，ACS 可以实时的被 OPS 进行数据调用。对于历史数据、瞬时数据、飞行纪录等都可以完整的保存。3.2 燃气轮机控制系统网络结构设计燃气轮机控制系统的组成部件定义完毕后，系统网络结构的设计将进一步展开，三菱公司的原设计方案将燃气轮机控制系统网络分为四层，但出于安全考虑，我国电厂不允许将数据共享于互联网，因此该项目设计只用了三层，单元层、控制层和现场层，控制系统网络结构示意图如图 3-2 所示，以下将进行详细设计说明。1）互联网层互联网层提供在办公室进行监视以及对来自人机交互界面的运转支持等的远程监控环境。仅须将浏览器 OPS 与互联网相连接，即可对运转操作进行监视。办公室 LAN 层办公室 LAN 层可以提供利用遍及整个发电厂的厂内 LAN 的运转监控
单元层为利用 2 重化 100M Ethernet 所连接的，重视可靠性的级层。在此上位机的界面以及整个单元的运转监视进行操作。ACS 拥有大容量数据，统管和上位机的界面以及打印机等外围设备。OPS 配置在中央操作室效率地将各种画面和操作提供给操作人员。EMS 可以构筑总体配置和控MPS 不仅具有控制功能，而且可以进行各种算术运算以及收集一个小时数据。3）控制层该层级是利用 ControlNet 连接的。具备连接高速 I/O、作为子系统的可编器(PLC)、构筑无缝控制系统的功能。同时，针对 2 重化和光缆化，可以视控制针对远程 P I/O 等设备的系统[14]。4）现场层该层将处理站 MPS 控制终端与就地设备进行连接。对于就地仪器、仪表线连接方式，也可以与就地阀门、控制器等部件进行现场总线制的通信连的将现场的信号反馈送给控制器，同时将控制器的指令下达给就地设备。ACSOPSOPS
【参考文献】：
期刊论文
[1]M701F燃气轮机CSO输出研究[J]. 蒋跃林. 科技风. 2013(24)
[2]三菱M701F燃机控制系统分析与研究[J]. 沙莹莹. 科技与企业. 2012(12)
[3]M701F重型双燃料燃气轮机控制模式分析[J]. 王锐,孙永斌. 东北电力技术. 2012(05)
[4]燃气-蒸汽联合循环机组技术发展及运行原理分析[J]. 王莹. 科技资讯. 2011(28)
[5]三菱M701F燃气轮机控制系统简析[J]. 毛丹,诸粤珊. 湖南工业大学学报. 2008(06)
[6]S209FA联合循环机组汽轮机的控制[J]. 王建伟,陈元锁. 浙江电力. 2008(04)
[7]燃气轮机控制的方式与实现[J]. 高玮,朱亚清,庞志强,吴挺深,李光耀. 广东电力. 2008(03)
[8]浅析IGCC项目在神华宁夏煤业集团发展趋向[J]. 路克嘉. 西北煤炭. 2007(04)
[9]三菱M701F燃气轮机燃烧控制技术分析[J]. 罗国平. 自动化技术与应用. 2007(11)
[10]S109FA燃气-蒸汽联合循环机组及其控制系统[J]. 黄红艳,陈华东,吴国忠. 发电设备. 2007(05)
博士论文
[1]燃气轮机及燃气-蒸汽联合循环在部分工况下的仿真研究[D]. 马文通.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]燃气轮机机组应用进气冷却技术方案评估[D]. 焦润平.华北电力大学（北京） 2007
[2]燃气—蒸汽联合循环系统的单耗分析研究[D]. 冯建勇.华北电力大学（北京） 2007
[3]联合循环机组运行技术的研究[D]. 杨洋.华北电力大学（北京） 2006
[4]基于联合循环的燃气轮机动态模型与仿真[D]. 高阳.重庆大学 2002
本文编号：3527015
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