摘　要：简述200 MW燃煤机组热控系统改造的必要性、改造方向和选型原则，指出改造后的规模一般应为四功能；总结出改造的特殊性和复杂性；阐述了诸多应注意的问题和应掌握的原则。
关键词：200 MW燃煤机组；热控；改造；原则；规模
　　70～80年代，200 MW燃煤机组在我国开始安装，并逐步成为我国电力系统的主力机组。由于当时设计、资金等方面的限制，热工自动化水平是较低的，其配备大致上都是DDZ－Ⅱ型仪表加组件组装式自动控制设备。目前，连国内生产的MZ－Ⅲ、TF－900等组件组装仪表都早已停止生产，正在退出历史舞台。使用落后的模拟调节仪表故障频繁，备件缺乏，可靠性极差，严重地影响了机组的安全经济运行。为此，大同第二发电厂对3号机组热控系统进行了改造。于1997年10月改造完毕，大修后同步投入运行，两年来性能稳定，达到了预期的设计效果。

1　热工自动控制系统改造的目的和选型原则　　
　　如前所述，热工自动控制系统改造一方面是由于原有模拟调节仪表的淘汰；另一方面是新的电力生产形势的需要，在以市场为导向、以经济效益为中心的发展观念指导下，依靠科技进步，整治和改造设备，提高自动化水平，建立一个稳定、可靠、高效的发供电系统。加紧改造落后的热控系统是达到这一目的的重要一步。我们这一次改造的基本出发点有下列几点：
    （1）为适应电力系统对自动化技术发展的要
求，不走重复改造的道路，采用国内外已经普遍采用的成熟的DCS系统，淘汰原有的模拟调节仪表，以达到稳定运行十年以上而不落后的目的。
　　（2）改变原有的按钮、手把操作方式，全面采用CRT键盘操作，只保留极少部分为安全停机而设的后备手操。
　　（3）实现机—炉协调控制是热控系统改造的一个重要技术目标，从而可以提高机组的经济运行水平和电网负荷适应能力，进而减轻运行人员的劳动强度，达到减人增效的目的。
　　（4）完善原有的机组保护系统，采用三取二等方式使保护动作可靠、灵敏，以保证机组的安全运行。
　　（5）力争做到完善的DAS功能和SOE功能，通过它能全面测量、记录和打印各种正常和非正常参数，提高分辨率，为分析机组的运行工况和分析事故原因提供科学的依据。
　　（6）尽量采用原有的执行部件和传感部件，结合必要的改造，其中包括更换部分调节阀门，以提高调节和控制质量。

2　热控系统改造的规模
　　根据上述原则，我厂在确定改造规模时，经过了充分的调研，包括现有的200 MW、300 MW机组的自动化水平的分析，结合我厂设备和人员的素质和要求，并依据有关设计规范确定了下列的规模和功能：
2．1　改造规模
　　推倒原有主控室热工控制盘台，取消控制台和改造控制盘相结合，从而达到取消操作按钮、切换开关、信号灯具和减少手操器，实现CRT操作。大量减少常规仪表，实现CRT监视，改造后机组常规仪表由287块减少到39块，减少了85％。控制盘数量大大减少，有利于集中监视。
2．2　改造后的功能
　　3号机组的改造实现了4项基本功能：

   （1）MCS调节控制系统功能
　　该机组是中间储仓式燃煤机组，根据实际情况，在确定MCS的套数时，原设计的8套制粉自动调节系统没有包括进去，原有的基地式调节系统仍维持原状。所以MCS一共有14套自动调节系统，实现了机炉的协调控制，可以达到AGC功能的要求，并参与电网调频。
   （2）DEH汽机电—液调节系统
　　本次改造将原有电—液调节系统更新，与MCS采用同一型号的设备，由东方汽轮机厂自控分厂提供电—液转换器和软件支持，以实现电—液调节功能。
   （3）DAS功能
　　DAS是DCS的主要功能之一，是监视、控制、保护的依据，我们根据有关规程和资金情况，保留了原有的发电机铁芯温度、发电机线圈出水温度、主机轴瓦温度、辅机轴瓦温度等巡测仪，将其它的参数全部进入DAS，实现了监测显示、报警打印、实时制表、事故记录、SOE等功能。
   （4）SCS功能
　　开始考虑功能范围时并没有考虑这一部分，后来鉴于采用CRT操作，所有的开关、按钮取消后，其辅机操作的接点全部输入DCS，已经具备了设置SCS功能的条件。改造后的SCS不但实现了我厂原有单台设备的点对点操作功能，同时还具有原有的就地—远方、运行—备用—操作、事故掉闸、禁止操作等各项显示、报警、保护功能，较好地满足了设备的运行需要。应该说这不能算完善的SCS功能，但它已具备了实现SCS的条件，一旦执行部件可控性改善后，修改软件即可实现SCS全部功能。　　

    由于实现了上述4项功能，整个DCS的规模I／O点数已达1 572点。

3　改造中应考虑的几个环节
　　热控系统的改造完全不同于扩建机组，它有复杂性和很多特殊性，经过我厂3号机组热控改造，认为对下列几点必须事先充分考虑：
   （1）考虑到新上DCS系统与旧设备的接口　

  　我厂原有系统为MZ－Ⅲ，信号制式为0—10mA，改为HIACS－5000／C以后，信号制式为4—20 mA，我们在处理这一问题时，尽量向4—20mA靠拢，同时对个别设备采用了过渡方法，为了节约经费，就地电动执行机构只更换了阀位装置；气动执行器只更换了定位。
   （2）充分考虑新旧电缆的过渡
　　改造中电缆的拆旧敷新是施工中最为复杂的一环，也是在施工设计阶段需要重点考虑的问题。其中有几个因素交叉着。一是原有电缆应尽量地保留，而原有电缆走向摆放都比较乱，加上电缆老化，在施工中整理摆放有很大的难度，必然使施工时间增长，这在改造工期中占很大比重，应给予重点安排。二是原有就地设备、盘、柜都要利用，设备侧电缆已接好，加上新设备安装位置的改变，必然导致旧电缆走向的改变，从而可能造成电缆损坏或长度不够，有可能要更换部分电缆或采用压接的方法加长电缆。三是原有电缆的控制信号、反馈信号等共用一根多芯电缆，在与新机柜配接时不能直接接入，否则，一根电缆有可能要分成几股分别连到不同机柜，势必造成施工困难和布线混乱，我们采用中间接线柜进行过渡，较好地解决了这个问题。
   （3）充分考虑施工过程的统筹安排
　　热控系统改造涉及的面很广，改造工期较短，又有如上所述的种种困难。因此，施工工期统筹安排将是一个细致而复杂的问题，既有全局性问题，又有具体的个别性的问题。就我们的经验而言，整个工期进度的安排大致上三分天下，拆旧设备、装新设备和敷设电缆控制在开工后的1／3时间完成，电缆查、接线、I／O信号的校对安排1／3的时间，整体调试、试运安排1／3的时间。这样，可保证整个改造工作的顺利进行，满足工期的要求。
   （4）充分考虑生产人员的培训
　　生产人员包括运行和维护人员能否掌握操作和维护的技能，是改造后能否顺利投运的关键一步，我们在安排时着重安排了生产人员的培训。
　　首先，对运行人员进行选拔、择优进行脱产半年的培训。培训内容按集控人员的要求进行，把学习、考试、考核、模拟操作、实际试运充分结合起来，保证了运行人员具备合格的上岗条件。
　　另外，对热工、电气人员进行设备原理、设计方法、测试手段、调试方法、维护技术等培训，包括到同类厂参观、制造厂实习、参与调试等全过程进行培训，使热控人员基本具有一定的维护技术。
   （5）相应规程的修订
　　充分考虑到设备变更以后，运行操作规程和检修规程的修改和编制，保证生产有章可循。

4　几点体会
　　通过我厂3号机组的改造，我们有几点体会：

　　（1）火电厂热控仪表随着计算机技术的发展日新月异，新产品和新系统层出不穷，原有产品逐步淘汰，改造已大势所趋，否则，难以保证安全经济运行。　　

    （2）在新设备选型上要采用招议标，要货比三家，要充分考虑制造厂在国内的技术支持，要选用质优价廉的产品，同时要有较多的使用业绩。
　　（3）在系统的配置上要尽量考虑全面一些，基本做到一步到位，我们在考虑配置时，按一般要求应有如图1所示的规划。这一规划的特点是在B—T协调控制的总体框架下，达到运行人员机、炉统一值班的要求，功能上包括了DAS、MCS、DEH、SCS、FSSS、EMS、ETS等，较好地满足了安全经济运行的要求。
　　但在具体实施中由于受改造资金、设备可控性的限制，不可能尽善尽美。我们3号机组的改造
最终确定的方案如图2所示，已基本满足了运行的要求，技术上向前跨了一大步，可以保证十年内不落后。　　
　　鉴于上述原因，在选用设备时必须充分考虑具有兼容性和可扩展性，以满足全厂MIS网日益完善的要求。
　　（4）在系统改造时要同步规划主设备的可控性改造，特别是传感部件和执行部件的改造，既完善了指挥系统，又有灵活可靠的执行部件，使改造达到了预期效果。
　　总之，经过改造后，我厂3号机组的热控水平大大提高，仪表投入率、正确率和自动投入率达到三个百分之百，收到了明显成效。
（收稿日期：1999－09－01）　　（改回日期：1999－10－19）·新技术应用·