一种应用于IGCC电站的全厂一体化集中控制网络系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于IGCC电站的全厂一体化集中控制网络系统，包括全厂一体化集中监控网络层和车间控制层，全厂一体化集中监控网络层和车间控制层之间通过第一冗余的100M工业级以太网交换机和第二冗余的100M工业级以太网交换机连接；本实用新型专利技术将IGCC电站的煤化工部分、合成气净化及硫回收部分、余热锅炉及蒸汽轮机部分、燃机等的控制系统合并设置在一体化集中的网络构架下，对整个IGCC电站进行集中监示、控制和运行管理。采用此方式，提高了IGCC电站的监控的自动化和运行管理水平，减少了IGCC电站的运行组织配置，节约了投资。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种应用于IGCC电站的全厂一体化集中控制网络系统
:本技术属于控制领域，涉及一种全厂一体化集中控制网络系统。
技术介绍
:IGCC (整体煤气化-燃气蒸汽联合循环)发电技术是把煤气化和燃气一蒸汽联合循环系统有机集成的一种洁净煤发电技术，煤经过气化产生合成煤气，经净化处理的煤气燃烧后驱动燃气透平发电，利用高温排气在余热锅炉中产生的蒸汽驱动蒸汽透平发电。IGCC主要包括如下工艺系统:煤气化系统、合成气净化系统、硫回收系统、空气分离系统和联合循环系统。IGCC电站的工艺过程分煤化工和发电不同的工艺，为多工艺系统的高度集成，工艺系统较常规发电厂复杂程度明显增加。由于工艺系统更为复杂，常规的煤化工电站，控制系统分散设置在煤气化系统、空分系统、联合循环系统各部分，各部分控制系统独立设置，独立运行管理，各部分形成信息孤岛，管控水平比较低下。因此，有必要对IGCC电站整体的监控方式进行研究，主要解决以下问题:提高IGCC电站全厂一体化集中控制网络系统监控管理水平，实现信息资源共享，减少运行值班工作人员及工作强度，降低投资，满足全厂的监控要求。
技术实现思路
:本技术的目的在于提供一种应用于IGCC电站的全厂一体化集中控制网络系统，以满足实际工程需要，可以将全厂各不相同的工艺过程系统和设备集中在一个系统内进行监视和控制。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案:一种应用于IGCC电站的全厂一体化集中控制网络系统，包括全厂一体化集中监控网络层和车间控制层，全厂一体化集中监控网络层和车间控制层之间通过第一冗余的100M工业级以太网交换机和第二冗余的100M工业级以太网交换机连接；全厂一体化集中监控网络层由第一冗余100M工业级以太网交换机和通过冗余以太网连接第一冗余100M工业级以太网交换机的空分装置操作员站、煤气化装置作操员站、净化装置操作员站、余热锅炉及蒸汽轮发电机组操作员站、燃气轮机操作员站、工程师站、历史数据服务器、第一接口OPC服务器及智能设备管理站组成；车间控制层由第二冗余100M工业级以太网交换机和通过冗余以太网连接第二冗余100M工业级以太网交换机的若干空分装置控制站、若干气化装置控制站、若干净化装置控制站、若干硫回收装置控制站、若干余热锅炉控制站、若干蒸汽轮发电机组控制站、若干燃气轮机控制站和第二接口 OPC服务器组成。本技术进一步的改进在于:全厂一体化集中监控网络层包括3台空分装置操作员站、7台煤气化装置作操员站、2台净化装置操作员站、2台余热锅炉及蒸汽轮发电机组操作员站和2台燃气轮机操作员站。本技术进一步的改进在于:所述燃气轮机控制站通过第二接口 OPC服务器连接到第二冗余IOOM工业级以太网交换机。本技术进一步的改进在于:空分装置操作员站、煤气化装置作操员站、净化装置操作员站、余热锅炉及蒸汽轮发电机组操作员站、燃气轮机操作员站均能够通过第一冗余100M工业级以太网交换机和第二冗余100M工业级以太网交换机向若干空分装置控制站、若干气化装置控制站、若干净化装置控制站、若干硫回收装置控制站、若干余热锅炉控制站、若干蒸汽轮发电机组控制站和若干燃气轮机控制站发出控制指令，在空分装置操作员站、煤气化装置作操员站、净化装置操作员站、余热锅炉及蒸汽轮发电机组操作员站、燃气轮机操作员站上显示、调用历史数据服务器的信息。本技术进一步的改进在于:所述第一冗余100M工业级以太网交换机连接有GPS对时装置。本技术进一步的改进在于:所述第一接口 OPC服务器上设有SIS接口。本技术进一步的改进在于:整个全厂一体化集中控制网络系统采用DCS自动控制系统。相对于现有技术，本技术具有以下有益效果:本技术采用全厂一体化集中控制网络系统，将IGCC电站的煤化工部分、合成气净化及硫回收部分、余热锅炉及蒸汽轮机部分、燃机的控制系统合并设置在一体化的网络构架下，对整个IGCC电站进行集中监示、控制和运行管理。空分装置操作员站、气化装置作操员站、净化及硫回收装置操作员站、余热锅炉及蒸汽轮发电机组操作员站、燃气轮机操作员站具备相同的作用，通过冗余的100M工业级以太网交换机与各控制站、历史数据服务器、工程师站相连，均可以对服务器进行访问，同时各操作员站均可向控制站发出控制指令。在网络上的工程师站可以实现对各部分控制系统进行组态和逻辑修改，并通过冗余的100M工业级以太网进行下装。全厂一体化集中控制网络系统的应用，减少了各控制系统间的硬接线连接，实现了信息和资源共享、提高了 IGCC电站的监控的自动化和运行管理水平，减少了 IGCC电站的运行组织配置，节约了投资。同时空分装置、气化装置、净化装置、余热锅炉、蒸汽轮发电机组、燃气轮机、电气设备采用独立的冗余控制器实现控制功能，体现分布式的控制网络结构，确保电站安全。全厂一体化的集中控制网络由DCS实现，减少了运行人员的培训，减少了备品备件的种类及数量，操作员站的设置与非集中监控相比，减少了约10台，节约了投资。【附图说明】:图1为本技术的网络组态示意图。【具体实施方式】:下面结合附图对本技术做进一步详细描述:请参阅图1所示，本技术一种应用于IGCC电站的全厂一体化集中控制网络系统，采用分层分布式结构；包括全厂一体化集中监控网络层和车间控制层，全厂一体化集中监控网络层和车间控制层之间通过冗余的100M工业级以太网交换机I连接，整个系统采用DCS实现。全厂一体化集中监控网络层由空分装置操作员站2、煤气化装置作操员站3、净化装置操作员站4、余热锅炉及蒸汽轮发电机组操作员站5、燃气轮机操作员站6，冗余IOOM工业级以太网交换机1、工程师站7、历史数据服务器8、接口 OPC服务器9及智能设备管理站10组成。空分装置操作员站2、煤气化装置作操员站3、净化装置操作员站4、余热锅炉及蒸汽轮发电机组操作员站5、燃气轮机操作员站6，工程师站7、历史数据服务器8、接口 OPC服务器9和智能设备管理站10均通过冗余以太网连接冗余100M工业级以太网交换机I。全厂一体化集中控制监控网络层的操作员站包括3台空分装置操作员站2、7台煤气化装置作操员站3、2台净化装置操作员站4、2台余热锅炉及蒸汽轮发电机组操作员站5、2台燃气轮机操作员站6。3台工程师站7通过冗余100M工业级以太网交换机I与历史数据服务器8、各操作员站、各控制站相连。智能设备管理站10通过冗余100M工业级以太网交换机I和冗余100M工业级以太网交换机11与历史数据服务器8和各控制站连接。冗余100M工业级以太网交换机I还连接有GPS对时装置。接口 OPC服务器9上设有用于连接其他系统的SIS接口。历史数据服务器8处理、存储各车间控制系统数据，并进行显示、报警。车间控制层由冗余100M工业级以太网交换机11，空分装置控制站12、气化装置控制站13、净化装置控制站14、硫回收装置控制站15、余热锅炉控制站16、蒸汽轮发电机组控制站17、燃气轮机控制站18和冗余接口 OPC服务器19组成；空分装置控制站12、气化装置控制站13、净化装置控制站14、硫回收装置控制站15、余热锅炉控制站16、蒸汽轮发电机组控制站17均通过冗余以太网连接冗余100M工业级以太网交换机11。燃气轮机控制站18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于IGCC电站的全厂一体化集中控制网络系统，其特征在于：包括全厂一体化集中监控网络层和车间控制层，全厂一体化集中监控网络层和车间控制层之间通过第一冗余的100M工业级以太网交换机（1）和第二冗余的100M工业级以太网交换机（11）连接；全厂一体化集中监控网络层由第一冗余100M工业级以太网交换机（1）和通过冗余以太网连接第一冗余100M工业级以太网交换机（1）的空分装置操作员站（2）、煤气化装置作操员站（3）、净化装置操作员站（4）、余热锅炉及蒸汽轮发电机组操作员站（5）、燃气轮机操作员站（6）、工程师站（7）、历史数据服务器（8）、第一接口OPC服务器（9）及智能设备管理站（10）组成；车间控制层由第二冗余100M工业级以太网交换机（11）和通过冗余以太网连接第二冗余100M工业级以太网交换机（11）的若干空分装置控制站（12）、若干气化装置控制站（13）、若干净化装置控制站（14）、若干硫回收装置控制站（15）、若干余热锅炉控制站（16）、若干蒸汽轮发电机组控制站（17）、若干燃气轮机控制站（18）和第二接口OPC服务器（19）组成。

【技术特征摘要】
1.一种应用于IGCC电站的全厂一体化集中控制网络系统，其特征在于:包括全厂一体化集中监控网络层和车间控制层，全厂一体化集中监控网络层和车间控制层之间通过第一冗余的IOOM工业级以太网交换机(I)和第二冗余的100M工业级以太网交换机(11)连接；全厂一体化集中监控网络层由第一冗余100M工业级以太网交换机(I)和通过冗余以太网连接第一冗余100M工业级以太网交换机(I)的空分装置操作员站(2)、煤气化装置作操员站(3)、净化装置操作员站(4)、余热锅炉及蒸汽轮发电机组操作员站(5)、燃气轮机操作员站(6)、工程师站(7)、历史数据服务器(8)、第一接口 OPC服务器(9)及智能设备管理站(10)组成；车间控制层由第二冗余100M工业级以太网交换机(11)和通过冗余以太网连接第二冗余100M工业级以太网交换机(11)的若干空分装置控制站(12)、若干气化装置控制站(13)、若干净化装置控制站(14)、若干硫回收装置控制站(15)、若干余热锅炉控制站(16)、若干蒸汽轮发电机组控制站(17)、若干燃气轮机控制站(18)和第二接口 OPC服务器(19)组成。2.根据权利要求1所述的一种应用于IGCC电站的全厂一体化集中控制网络系统，其特征在于:全厂一体化集中监控网络层包括3台空分装置操作员站(2)、7台煤气化装置作操员站(3)、2台净化装置操作员站(4)、2台余热锅炉及蒸汽轮发电机组操作员站(5)和2台燃气轮机操作员站(6)。3.根据权利要求1所述的一种应用于IGCC电站的全厂...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕建惠，张民茹，许和明，鲁齐，安永尧，韩子俊，王芙蓉，孙佳，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西北电力设计院，
类型：实用新型
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