2火力发电厂分散控制系统(DCS)基本知识

火力发电厂分散控制系统(DCS)基本知识

1. 分散控制系统（DCS ）

分散控制系统，英文名称distributed control system，简称DCS 。可以理解为：集中监视，分散控制的计算机系统。

DCS 系统按照功能可以分为：数据采集系统（DAS ）、模拟量控制系统（MCS ）、炉膛安全监控系统（FSSS ）、顺序控制系统（简称SCS ，有时旁路控制系统BTC 和电气控制系统ECS 作为SCS 的子功能）、数字电液控制系统（DEH ）、汽机保护系统（ETS ）。部分火力发电厂汽机保护系统ETS 用PLC 来实现、旁路控制系统BTC 使用专用控制系统（不包含在DCS 系统内）。

DCS 系统也可以按照工艺系统来划分。比如某电厂的DCS 系统按工艺系统划分为：一号锅炉控制系统、一号汽机控制系统、二号锅炉控制系统、二号汽机控制系统。

2. 数据采集系统（DAS ）

数据采集系统，英文名称data acquisition system，简称DAS 。采用数字计算机系统对工艺系统和设备的运行参数进行测量，对测量结果进行处理、记录、显示和报警，对机组的运行情况进行计算和分析，并提出运行指导的监视系统。

DAS 至少有下列功能：

●

● 显示：包括操作显示、成组显示、棒状图显示、趋势显示、报警显示等。 制表记录：包括定期记录、事故顺序记录（SOE ，毫秒级扫描周期，信号类型为开关量输入DI ）、跳闸一览记录等。

● 历史数据存储和检索。

注：操作员站相应时间测试。

3. 模拟量控制系统（MCS ）

模拟量控制系统，英文名称modulating control system，简称MCS 。是指系统的控制作用由被控变量通过反馈通路引向控制系统输入端所形成的控制系统，也称闭环控制或反馈控制。其输出量为输入量的连续函数。火力发电厂模拟量控制系统，是锅炉、汽轮机及其辅助运行参数自动控制系统的总称。

火力发电厂主要自动一般有：协调控制系统、给水控制（汽包水位控制）、炉膛负压控制、送风控制(包含氧量校正) 、燃料控制、过热器减温水控制、再热器减温水控制、除氧器水位控制、凝汽器水位控制等。

4. 炉膛安全监控系统（FSSS ）

炉膛安全监控系统，英文名称furnace safety supervisory system，简称FSSS 。当锅炉炉膛燃烧熄火时，保护炉膛不爆炸（外爆或内爆）而采取监视和控制措施的自动系统。

主要功能分为：燃烧器控制系统（BCS ）、炉膛安全系统（FSS ）。

BCS 主要功能：油燃烧、煤燃烧；油燃烧包括：炉前燃油系统控制（油枪、点火枪、吹扫阀、雾化阀控制及油四角顺序控制）；煤燃烧包括：制粉系统控制及顺控。

FSS 的主要功能：炉膛吹扫、油燃料系统泄漏试验、燃料跳闸（MFT 和OFT ）。 MFT 跳闸继电器原理图：

（1）不完善的电源系统

（2）完善的电源系统及控制回路

5. 顺序控制系统（SCS ）

5.1顺序控制系统，英文名称sequence control system，简称SCS 。对火电机组的辅机及辅助系统（不包括外围系统），按照运行规律规定的顺序实现启动或停止过程的自动控制系统。

主要功能：相关系统的顺序控制，相关设备的启动\停止、联锁保护，相关阀门的开\关、联锁等；旁路控制系统TBC ；电气控制系统ECS 。

顺序控制系统中的重要辅机有：空预器、引风机、送风机、一次风机、凝结水泵、循环水泵、电动给水泵、汽动给水泵前置泵。

5.2汽机旁路控制系统（TBC ）

汽机旁路控制系统，英文名称turbine bypasss control system，简称TBC 。主要功能是对汽轮机高、低压旁路系统进行控制。

● 旁路装置的功能：

● 改善机组的启动性能。

机组在各种工况（冷态、温态、热态和极热态）用高压缸或中压缸启动时，投入旁路系统控制锅炉蒸汽使之与汽机汽缸金属温度较快的相匹配，从而缩短机组启动时间和减少蒸汽向空排放及减少汽机循环寿命损耗，实现机组的最佳启动。

● 机组正常运行时，高压旁路装置作为超压保护安全装置。

一旦主蒸汽压力超过高压旁路装置的设定值，高压旁路阀快速开启，并按照机组主蒸汽压力进行自动调节，直至恢复到正常值。

旁路能适应机组定压和滑压两种运行方式，并配合机组控制实现调节负荷的作用。 当汽机负荷低于锅炉最低稳燃负荷时，（不投油稳燃负荷）通过旁路装置的调节，使机组允许稳定在低负荷状态下运行。

5.3电气控制系统（ECS ）

电气控制系统，英文名称electric control system，简称ECS 。主要功能是对电气高、低压厂用电源系统进行控制。

6. 数字电液控制系统（DEH ）

数字电液控制系统, ，英文名称digital electric hydrology control system，简称DEH 。 基本功能包括：转速控制、负荷控制、阀门管理、阀门试验等。

7. 控制室及电子设备间的温度和湿度

a ）电子设备间的环境温度宜保持在18℃～24℃，温度变化率应小于或等于5℃h 。 b ）相对湿度宜保持在 45％～70％（对近海电厂，相对湿度宜控制在 35％～ 45％），在任何情况下，不允许结露。冬季相对湿度不能维持在此范围内时，最低值应以不产生静电为宜；当空调设备发生故障时，应严密监视室温不超过制造厂允许值。

8. 分散控制系统远程设备环境

分散控制系统现场布置的远程设备环境的空气质量、温度、湿度应满足制造厂的要求。

9. 电磁干扰

a ）机组运行时，在电子设备室内不宜使用产生电磁干扰的设备（如移动电话、对讲机等）。遇特殊情况需要使用时，应按制造厂规定进行（机柜门关闭，距机柜2m 以外使用）。

b ）机组运行时，严禁在电子设备间使用电焊机、冲击钻等强电磁干扰设备。

10. 装修材料

控制室和电子设备室内装修材料除按设计规范选用外，还应考虑防静电、防滑吸光的要求。

11. 分散控制系统电源

分散控制系统正常运行时，应由UPS 供电。对于未设冗余UPS 备用电源的情况，当UPS 故障时，允许短时直接取自保安电源作为备用电源。每路进线应分别接在不同供电的母线段上。

正确接法：