一种采用分散控制系统实现的水泥余热发电自启停系统技术方案

本发明专利技术属于水泥余热回收利用技术领域，公开了一种采用分散控制系统实现的水泥余热发电自启停系统。本发明专利技术包括锅炉水处理系统、循环冷却水系统、汽机凝结水系统、除氧给水系统、余热锅炉汽包上水控制、炉水磷酸盐加药控制、余热锅炉输灰系统、汽机油系统、余热锅炉烟风系统、汽机暖管控制、汽机抽真空系统、汽机冲转系统以及发电机并网系统共13个控制系统单元，各控制系统单元或包括多个子控制单元或为独立控制单元，各子控制单元包括若干控制子组，各控制子组通过对其内部控制断点或控制对象的调用实现控制目标。本发明专利技术是水泥余热发电生产智能化发展进程中重要的技术突破，实现水泥余热发电生产从传统工业过程控制技术向工业智能化、数字化技术转变。

【技术实现步骤摘要】
一种采用分散控制系统实现的水泥余热发电自启停系统
本专利技术属于水泥余热回收利用
，具体而言涉及一种采用分散控制系统实现的水泥余热发电自启停系统，主要应用于水泥余热发电的自动启动与自动停止控制（AWHRS技术），满足水泥余热发电的日常运维需求。
技术介绍
2015年5月，我国发布了《中国制造2025》，强调基于信息物理系统的智能装备、智能工厂等智能制造正在引领制造方式变革，加快推动新一代技术信息与制造业深度融合，把智能制造作为主攻方向，到2025年，制造业重点领域全面实现智能化。目前，我国水泥余热发电正处于由传统过程自动化技术向全厂智能化技术方向转变的过渡阶段，水泥余热发电智能化升级转型历程仍然面临很多技术瓶颈和挑战，特别是电站过程自动化技术问题以及在电站智能化技术建设过程中引导出新的生产管理模式的变革。电站过程自动化技术水平与生产过程协同管理水平的提高，在水泥余热发电智能化建设中还有更广阔的发展空间。
技术实现思路
本专利技术的目的是为有效提高水泥余热发电过程自动化技术水平和生产过程管理中的人机协同问题，实现了水泥余热发电的自启停技术（AWHRS技术），提供一种采用分散控制系统实现的水泥余热发电自启停系统。具体而言，本专利技术采用的技术方案如下：包括锅炉水处理系统、循环冷却水系统、汽机凝结水系统、除氧给水系统、余热锅炉汽包上水控制、炉水磷酸盐加药控制、余热锅炉输灰系统、汽机油系统、余热锅炉烟风系统、汽机暖管控制、汽机抽真空系统、汽机冲转系统以及发电机并网系统共13个控制系统单元，各控制系统单元包括多个子控制单元或为独立的控制系统单元，各子控制单元及独立的控制系统单元包括若干控制子组，各控制子组通过对其内部的控制断点或控制对象的调用实现其控制目标，所述自启停系统在启动时根据预设参数依次按锅炉水处理系统、循环冷却水系统、汽机凝结水系统、除氧给水系统、余热锅炉汽包上水控制、炉水磷酸盐加药控制、余热锅炉输灰系统、汽机油系统、余热锅炉烟风系统、汽机暖管控制、汽机抽真空系统、汽机冲转系统以及发电机并网系统的顺序自动启动相应设备，直至完成机组的并网发电，所述自启停系统在停机时根据预设参数按启动顺序的逆序对各控制系统单元执行停机，所述各个控制断点与设备的控制均基于分散控制系统完成。进一步而言，所述锅炉水处理系统包括一级反渗透制水自动控制、二级反渗透制水自动控制、多介质过滤器反洗自动控制、活性炭过滤器反洗自动控制共4个子控制单元，所述循环冷却水系统包括循环水池水位自动控制、循环水泵泵阀组自动控制、循环水比电导率自动控制、排汽室真空自动控制共4个子控制单元，所述汽机凝结水系统包括凝结水泵泵阀组自动控制、热井水位自动控制、除盐水箱水位自动控制、疏水箱水位自动控制共4个子控制单元，所述除氧给水系统包括给水泵泵阀组自动控制、除氧器水位自动控制、给水母管pH自动控制、给水母管压力自动控制共4个子控制单元，所述余热锅炉汽包上水控制包括窑头锅炉高过/低过集箱出口压力自动控制、窑头锅炉高压/低压汽包水位自动控制、窑头锅炉高压/低压汽包炉水比电导率自动控制、窑尾锅炉过热器集箱出口压力自动控制、窑尾锅炉汽包水位自动控制、窑尾锅炉汽包炉水比电导率自动控制共9个子控制单元，所述炉水磷酸盐加药控制为独立控制单元，所述余热锅炉输灰系统包括窑头锅炉输灰系统自动控制、窑尾锅炉输灰系统自动控制共2个子控制单元，所述汽机油系统包括汽机主油泵出口油压自动控制、润滑油压自动控制、盘车电机自动控制共3个子控制单元，所述余热锅炉烟风系统包括窑头锅炉烟风系统自动控制、窑尾锅炉烟风系统自动控制共2个子控制单元，所述汽机暖管控制包括窑头锅炉主蒸汽升温升压自动控制、窑头锅炉补汽升温升压自动控制、窑尾锅炉主蒸汽升温升压自动控制、汽机主蒸汽升温升压系统自动控制、汽机补汽升温升压系统自动控制共5个子控制单元，所述汽机抽真空系统包括射水泵泵组自动控制、射水箱水位自动控制、射水箱温度自动控制、均压箱主汽压力自动控制、均压箱主汽温度自动控制、均压箱汽封压力自动控制、凝汽器真空自动控制共7个子控制单元，所述汽机冲转系统包括排汽室温度自动控制、汽机挂闸自动控制、汽轮机跳闸保护系统汽机冲转时自动控制、汽轮机数字电液调节系统汽机冲转时自动控制共4个子控制单元，所述发电机并网系统包括励磁系统自动控制、同期装置自动控制、汽轮机跳闸保护系统发电机并网系统时自动控制、汽轮机数字电液调节系统发电机并网系统时自动控制共4个子控制单元。进一步而言，各子控制单元及独立的控制系统单元包括相应的现场设备系统和现场仪表系统，所述现场设备统由现场设备及其配套的电控系统或独立的控制系统构成，现场设备系统接收并执行控制断点发来的指令以及将工作状态反馈给控制断点，现场仪表系统由单个独立的测量元件或若干仪表组合而成的相对独立又相互联系的多功能仪表装置或数据采集系统构成，现场仪表系统采集现场生产数据并将数据实时更新到控制断点。进一步而言，分散控制系统包括数据采集与处理系统、模拟量控制系统、顺序控制系统、汽轮机紧急跳闸系统、汽轮机数字式电液控制系统。本专利技术的有益效果是：本专利技术针对上述水泥余热发电智能化建设中的过程自动化技术问题，实现了水泥余热发电全厂设备的自动启动和停止功能，能有效提高水泥余热发电过程自动化技术水平和生产过程管理中的人机协同管理水平，具有机组启停安全可靠、运维人员少、过程控制标准化、人机协同管理、经济效益显著等特点，同时也具有极高的社会效益。附图说明图1是本专利技术各控制层级的示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。本实施例公开了一种应用于水泥余热发电的自启停技术（AWHRS技术），实现了一种水泥余热发电全厂设备的自动启动和停止的自启停系统。为实现这一功能，自启停系统在控制层级上设计了三层断点，从而将水泥余热发电工艺流程从物理结构上剥离开来构成一个个相对独立的断点，每个断点均为实现某个控制目标而存在。其中，较高层级的断点为13个控制系统单元，较低层级的断点为各子控制单元，最低层级的断点是控制子组内部的控制断点或控制对象。这些断点看似“独立”，但是在控制中却是相互联系相互作用的。具体而言，该系统包括锅炉水处理系统、循环冷却水系统、汽机凝结水系统、除氧给水系统、余热锅炉汽包上水控制、炉水磷酸盐加药控制、余热锅炉输灰系统、汽机油系统、余热锅炉烟风系统、汽机暖管控制、汽机抽真空系统、汽机冲转系统以及发电机并网系统共13个控制系统单元。各控制系统单元包括多个子控制单元或为独立控制单元，各子控制单元及独立的控制系统单元包括若干控制子组，各控制子组通过对其内部的控制断点或控制对象的调用实现其控制目标。各子控制单元及独立控制单元包括相应的现场设备系统和现场仪表系统，所述现场设备统由现场设备及其配套的电控系统或独立的控制系统构成，现场设备系统接收并执行控制断点发来的指令以及将工作状态反馈给控制断点，现场仪表系统由单个独立的测量元件或若干仪表组合而成的相对独立又相互联系的多功能仪表装置或数据采集系统构成，现场仪表系统采集现场生产数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用分散控制系统实现的水泥余热发电自启停系统，其特征在于，包括锅炉水处理系统、循环冷却水系统、汽机凝结水系统、除氧给水系统、余热锅炉汽包上水控制、炉水磷酸盐加药控制、余热锅炉输灰系统、汽机油系统、余热锅炉烟风系统、汽机暖管控制、汽机抽真空系统、汽机冲转系统以及发电机并网系统共13个控制系统单元，各控制系统单元包括多个子控制单元或为独立的控制系统单元，各子控制单元及独立的控制系统单元包括若干控制子组，各控制子组通过对其内部的控制断点或控制对象的调用实现其控制目标，所述自启停系统在启动时根据预设参数依次按锅炉水处理系统、循环冷却水系统、汽机凝结水系统、除氧给水系统、余热锅炉汽包上水控制、炉水磷酸盐加药控制、余热锅炉输灰系统、汽机油系统、余热锅炉烟风系统、汽机暖管控制、汽机抽真空系统、汽机冲转系统以及发电机并网系统的顺序自动启动相应设备，直至完成机组的并网发电，所述自启停系统在停机时根据预设参数按启动顺序的逆序对各控制系统单元执行停机，所述各个控制断点与设备的控制均基于分散控制系统完成。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用分散控制系统实现的水泥余热发电自启停系统，其特征在于，包括锅炉水处理系统、循环冷却水系统、汽机凝结水系统、除氧给水系统、余热锅炉汽包上水控制、炉水磷酸盐加药控制、余热锅炉输灰系统、汽机油系统、余热锅炉烟风系统、汽机暖管控制、汽机抽真空系统、汽机冲转系统以及发电机并网系统共13个控制系统单元，各控制系统单元包括多个子控制单元或为独立的控制系统单元，各子控制单元及独立的控制系统单元包括若干控制子组，各控制子组通过对其内部的控制断点或控制对象的调用实现其控制目标，所述自启停系统在启动时根据预设参数依次按锅炉水处理系统、循环冷却水系统、汽机凝结水系统、除氧给水系统、余热锅炉汽包上水控制、炉水磷酸盐加药控制、余热锅炉输灰系统、汽机油系统、余热锅炉烟风系统、汽机暖管控制、汽机抽真空系统、汽机冲转系统以及发电机并网系统的顺序自动启动相应设备，直至完成机组的并网发电，所述自启停系统在停机时根据预设参数按启动顺序的逆序对各控制系统单元执行停机，所述各个控制断点与设备的控制均基于分散控制系统完成。


2.根据权利要求1所述的一种采用分散控制系统实现的水泥余热发电自启停系统，其特征在于，所述锅炉水处理系统包括一级反渗透制水自动控制、二级反渗透制水自动控制、多介质过滤器反洗自动控制、活性炭过滤器反洗自动控制共4个子控制单元，所述循环冷却水系统包括循环水池水位自动控制、循环水泵泵阀组自动控制、循环水比电导率自动控制、排汽室真空自动控制共4个子控制单元，所述汽机凝结水系统包括凝结水泵泵阀组自动控制、热井水位自动控制、除盐水箱水位自动控制、疏水箱水位自动控制共4个子控制单元，所述除氧给水系统包括给水泵泵阀组自动控制、除氧器水位自动控制、给水母管pH自动控制、给水母管压力自动控制共4个子控制单元，所述余热锅炉汽包上水控制包括窑头锅炉高过/低过集箱出口压力自动控制、窑头锅炉高压/低压汽包水位自动控制、窑头锅炉高压/低压汽包炉水比电导率自动控制、窑尾锅炉过热器集箱出口压力自动控制、窑尾锅炉汽包水位自动控制、窑尾锅炉汽包炉水比电导率自动...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏宜，方明，纪文志，陈西栓，杭松华，仇乐乐，陈慧，
申请(专利权)人：南京凯盛开能环保能源有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32