摘要：本文主要介紹nt6000分散控制系統(tǒng)在浙江神華國華舟山發(fā)電有限公司#1、#2機(jī)組脫硝部分歐陸控制系統(tǒng)改造工程的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：分散控制系統(tǒng)（dcs）；nt6000；脫硝；改造。
1 背景簡(jiǎn)介神華國華舟山電廠位于浙江省舟山群島定海市白泉經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，自項(xiàng)目開工建設(shè)以來，已有一期2×135mw和二期2×350mw共計(jì)四臺(tái)火電燃煤機(jī)組相繼建成并投入商業(yè)運(yùn)行。其中一期工程兩臺(tái)機(jī)組分別于2002年、2006年先后進(jìn)行控制系統(tǒng)改造升級(jí)，dcs采用英國歐陸t3500系統(tǒng)；二期工程兩臺(tái)機(jī)組分別于2010年、2014年相繼建成投產(chǎn)，dcs采用我公司研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的nt6000分散控制系統(tǒng)。
隨著技術(shù)的發(fā)展和控制要求的不斷提升，歐陸t3500系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、操作響應(yīng)速度、控制器容量等使用維護(hù)方面的指標(biāo)漸漸顯得有些落后。nt6000分散控制系統(tǒng)與歐陸t3500系統(tǒng)比較，在穩(wěn)定性、可靠性和易用性等方面均有明顯的優(yōu)勢(shì)，能適應(yīng)機(jī)組各種運(yùn)行工況的要求,確保機(jī)組安全、高效運(yùn)行。
2 項(xiàng)目需求從2002年機(jī)組控制系統(tǒng)改造升級(jí)至今，t3500已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行了12年。但隨著機(jī)組運(yùn)行年限增加，一些后續(xù)問題也逐漸凸顯。首先，該套dcs系統(tǒng)正處于更新?lián)Q代時(shí)期，部分備品備件面臨庫存不足或采購成本高昂等情況；其次，隨著#3、#4機(jī)組的相繼投運(yùn)，該廠現(xiàn)有熱工維護(hù)人員需要同時(shí)掌握t3500和nt6000兩種不同的控制系統(tǒng)，顯著加大了熱控檢修難度；再者，一期工程的硬件更新成本和廠商維護(hù)成本逐年增加，且維護(hù)次數(shù)相較于二期工程也明顯偏高；另外，一期工程現(xiàn)役機(jī)組在國家政策限定下亟須進(jìn)行環(huán)保改造，而原有控制系統(tǒng)擴(kuò)容裕量存在不足，不滿足現(xiàn)行改造需求。
近期國家、環(huán)保部、國家三部委聯(lián)合下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020）》，明確要求加快燃煤發(fā)電機(jī)組升級(jí)與改造，以實(shí)現(xiàn)供電煤耗、污染排放。煤炭占能源消費(fèi)比重“三降低”。因此，我國中東部地區(qū)燃煤電廠面臨更嚴(yán)格的能效準(zhǔn)入門檻，部分達(dá)不到節(jié)能減排的現(xiàn)役老機(jī)組必須限期實(shí)施改造升級(jí)。國華舟山為積極響應(yīng)國家政策，已出臺(tái)具體改造方案。從時(shí)間先后順序來看分為以下兩個(gè)階段：1.先期計(jì)劃在2014、15年期間完成#1、#2機(jī)組脫硝、脫硫升級(jí)改造；2.后期計(jì)劃在2015、16年全廠供熱改造期間同步實(shí)施一期工程控制系統(tǒng)全面升級(jí)更新。對(duì)于新增加的控制系統(tǒng)，用戶提出以下幾點(diǎn)要求：1.產(chǎn)品選型穩(wěn)定可靠；2.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本低，施工周期短；3.系統(tǒng)方便維護(hù)，簡(jiǎn)單易學(xué)；4.設(shè)備兼容性良好，能與歐陸老系統(tǒng)無縫對(duì)接；5.能實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)過渡，具有長(zhǎng)久時(shí)效性，可有效降低后續(xù)改造成本。
3 解決方案1. 現(xiàn)況分析：
1) t3500系統(tǒng)是以fix為基礎(chǔ)，針對(duì)t3500系統(tǒng)的特點(diǎn)而開發(fā)出的早期控制系統(tǒng)軟件。舟山#1、#2機(jī)組中工作站節(jié)點(diǎn)與控制器節(jié)點(diǎn)間的通訊網(wǎng)絡(luò)為無主令牌的高速公路總線lin網(wǎng)，整體配置為客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。其硬件平臺(tái)采用歐陸產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)建，包括t103、t940型號(hào)dpu，t2500橫式機(jī)架配置模塊以及其它各類信號(hào)處理摸件。
2) nt6000系統(tǒng)是我公司自主研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品，是充分結(jié)合國內(nèi)火電市場(chǎng)需求而開發(fā)出的新型控制系統(tǒng)。舟山#3、#4機(jī)組采用enet高速通訊網(wǎng)絡(luò)，整體配置為客戶端結(jié)構(gòu)。其硬件平臺(tái)采用公司自有產(chǎn)品進(jìn)行構(gòu)建，包括km940型號(hào)dpu,標(biāo)準(zhǔn)柜配置組件及km系列等多種型號(hào)io摸件。
3) 此次脫硝改造工程，在不改變主機(jī)dcs系統(tǒng)原有設(shè)計(jì)的前提下通過采取nt6000+fix的組合方案進(jìn)行嵌入式改造，主要考慮因素有以下幾點(diǎn)：
a) nt6000產(chǎn)品在#3、#4機(jī)組已長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，其簡(jiǎn)單易懂、穩(wěn)定高效的特性已得到客戶一致認(rèn)可；
b) 控制器單元km940較t103、t940處理能力更強(qiáng)，相應(yīng)機(jī)柜卡件測(cè)點(diǎn)容量更大，單機(jī)柜配置即可實(shí)現(xiàn)單元機(jī)組脫硝控制需求；
c) 調(diào)試期間可通過ccm軟件實(shí)現(xiàn)下位機(jī)組態(tài)在線監(jiān)視和無擾下載，確保機(jī)組運(yùn)行更加安全可靠；
d) 硬件選型與二期項(xiàng)目相同，部分設(shè)備（如dpu、io摸件等）均可實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，能極大減少熱工人員的檢修工作量和學(xué)習(xí)難度；
e) io信號(hào)可通過api、opc接口軟件實(shí)現(xiàn)pdb格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并同步映射至fix上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接并與主機(jī)界面風(fēng)格保持一致，充分保留了用戶操作習(xí)慣；
f) 先期通過脫硝改造實(shí)現(xiàn)nt6000硬件代入，為后期在#1、#2機(jī)組供熱改造期間低成本實(shí)施全體控制系統(tǒng)改造升級(jí)提供可能，滿足平穩(wěn)過渡和以點(diǎn)帶面的要求。
2. 工程設(shè)計(jì)：
1) 硬件配置：1.研華工控機(jī)（雙網(wǎng)）2臺(tái)；2.dell顯示器1臺(tái)；3.d-link視屏轉(zhuǎn)換器1臺(tái)； 4.交換機(jī)2臺(tái)；5.控制機(jī)柜1只（含dpu、io卡件等）。
2) 軟件配置：1.wondows2000(nt)；2.fix7.0；3.nt6000。
3) 網(wǎng)絡(luò)配置: 1.將交換機(jī)安裝至工程師站服務(wù)器機(jī)柜，并入上層環(huán)網(wǎng)；2.工控機(jī)zs1ta/zs1tb設(shè)定為雙服務(wù)器冗余結(jié)構(gòu)，并對(duì)雙網(wǎng)卡進(jìn)行綁定，分別設(shè)置ip為192.168.1.18和192.168.1.19，連接至上層網(wǎng)；3.km940撥碼設(shè)定為dpu1001，通過net1單網(wǎng)分接至上層網(wǎng)絡(luò)。
4) 動(dòng)態(tài)視圖：機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)， i/odriverserver(opc)實(shí)時(shí)采集點(diǎn)數(shù)為1010,database(pdb)實(shí)際應(yīng)用點(diǎn)數(shù)為824，畫面數(shù)據(jù)、報(bào)警信息、歷史曲線均顯示流暢，上位機(jī)操作動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間<0.8s，總體達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
4 項(xiàng)目總結(jié)舟山電廠一期工程脫硝系統(tǒng)改造項(xiàng)目的順利實(shí)施，其意義不僅在于進(jìn)一步驗(yàn)證了nt6000在歐陸系統(tǒng)中嵌入式應(yīng)用的可行性，還對(duì)后續(xù)脫硫改造以及主機(jī)系統(tǒng)升級(jí)起到一定的先導(dǎo)和促進(jìn)作用。通過這種深層次貼近客戶需求來制定控制系統(tǒng)解決方案的合作方式，顯著增強(qiáng)了科遠(yuǎn)對(duì)科遠(yuǎn)產(chǎn)品及服務(wù)的信任度，為后續(xù)類似項(xiàng)目的改造、實(shí)施奠定了良好基礎(chǔ)。