浅析珠海金湾电厂烟气脱硝工程DCS扩容改造

浅析珠海金湾电厂烟气脱硝工程DCS扩容改造

张舫毛奕升

广东珠海金湾发电有限公司广东珠海519050

摘要：广东珠海金湾发电有限公司#3、#4机组脱硫DCS系统采用Foxboro公司I/A’s系统，由于进行烟气脱硝工程，其控制需纳入原脱硫DCS系统。因而对脱硫DCS系统进行扩容改造，脱硝控制系统通过MESH网组态，成功接入原脱硫DCS系统节点总线，实现了新旧网络的融合。

关键词：DCS；MESH；节点总线；扩容改造

1引言

我国对环保要求的日趋严格，新版《火电厂大气污染物排放标准》明确要求以火电行业为重点，开展工业NOx污染防治。同时，对火电厂NOx的排放标准也更为严格，减排力度进一步加大。广东珠海金湾发电有限公司决定对#3、#4机组进行烟气脱硝工程改造，工程采用高灰型选择性催化还原烟气脱硝工艺，脱硝系统控制纳入脱硫DCS系统。

广东珠海金湾发电有限公司#3、#4（2X600MW）机组脱硫DCS系统独立于主控系统，采用美国FOXBORO公司的I/ASeries,整个系统采用节点总线网络相互联接，形成过程管理和控制节点。操作系统采用50系列上的SunOS，DPU采用CP60。由于FOXBORO公司已停止对此类系统的扩容支持，脱硝系统的控制不能通过简单的增加DPU及I/O卡件来实现；只能新建商用交换机组成的Mesh网，采用70系列操作系统组态，DPU则使用FCP270，通过ATS地址转换器实现脱硝MESH网与脱硫节点总线的有机融合。

2改造介绍及注意事项

2.1原系统介绍

脱硫DCS系统为一个节点冗余配置，在#3、4脱硫DCS系统冗余的节点总线上挂有：两台工程师站AW5111、AW5112、四台操作员站WP5111、WP5112、WP5113、WP5114和7对控制处理站CP6005、CP6006、CP6007、CP6031、CP6032、CP6043、CP6044。通过RCNI/NCNI一起构成节点总线网络，I/O卡件为FBM200系列。脱硫DCS系统结构图如图一。

2.2改造要求

本次脱硝工程#3、#4机各新增250个I/O点，氨区新增190个I/O点。按照功能分散和物理分散的原则，脱硝控制系统需新增三个DPU（CP7031、CP7042、CP7003）分别控制#3机脱硝、#4机脱硝以及氨区。因而脱硝控制部分需新增MESH网络交换机，一对ATS地址转换器，三对FCP270的控制器及机柜，一台AW70工程师站（AW7111）组成，I/O卡件为FBM200系列。改造后脱硫脱硝DCS系统结构图如图二。

本次脱硝工程分两次进行，利用机组大修先后分别进行#3机组脱硝及公用部分改造，以及#4机组脱硝改造。脱硝DCS硬件及网络将在#3机组脱硝改造时完成，由于#4机组在运，因而脱硝控制系统的接入需做好充分准备，尽可能减少对在运脱硫系统的影响，保证MESH网一次性接入脱硫DCS系统。

2.3改造步骤

经过工程实施的摸索和理论应用，依据如下过程进行扩容改造，只需在MESH网与节点总线接驳时停运脱硫系统，整个过程需一个小时。

1、安装现场机柜及机柜内部安装。

2、敷设机柜电源线及通讯光缆。

3、机柜送电测试，使用PDA设置FCP270的letterbug。

4、调整主机柜（MC1001）布置，安装机架、ATS及MESH网交换机。

5、机架送电测试，使用PDA设置ATS的letterbug。

6、MESH网交换机送电测试，并进行参数设置。

7、修改原DCS系统定义文件，生成新系统定义软盘。

8、AW7111工程师站硬件及软件安装。

9、备份AW5111工程师站，重装AW5111工程师站。

10、重刷其他工作站的系统定义。

11、联系运行停运#4机组脱硫系统。

12、断开原系统节点总线，接入ATS机架，接驳MESH网和节点总线，确认网络接驳成功。

13、重新投运#4机组脱硫系统。

14、完成逻辑组态。

2.4改造过程中的注意事项

1、在使用sysdef修改原系统定义文件前应确保该文件系统定义与现场设备一致，新系统结构与旧系统有较大差别，如图三。新系统定义以高速网（HPS）为底层结构下挂24口光纤交换机（SW24P），ATS、AW7111、CP7031、CP7042及CP7003对应交换机各通讯口，原脱硫DCS节点总线整体移至ATSR下。修改系统定义时还需要注意：

A、节点总线整体移至ATSR下，NSAPAdreess会改变使得工作站IP地址发生变化，需要在将NSAPAdreess修改回000001，才能确保各工作站重装后正常通讯。

B、一个系统只能有一个CSA（ComSunAccess），完成系统定义后需确认AW7111和AW5111中，只有一个安装CSA。

2、安装AW7111工程师站时应注意安装历史库补丁，确保新增设备可以使用旧历史库；时区设置应与原系统AW5111一致，若不一致会造成AW7111上的历史曲线时间不一致。

3、由于AW5111的重装为系统完全重装，硬盘会全部格式化，因而要将控制组态，历史库组态，流程图，字库，系统文件，用户自定义文件以及历史数据文件等文件备份。其它站仅需刷新系统定义，可不用备份。工作站重装及刷新系统定义均需要用到软驱及光驱，由于工作站的软盘长时间不使用，事前应使用废旧软盘涂抹酒精，不断清洗探头，确保软驱可用。

4、节点总线断开时通讯会中断，所有测点会变为蓝色不可控，新增机架接入后通讯恢复，现场数据显示正常。系统接入后应通过系统管理及时查看MESH网是否接驳成功。

3结束语

珠海金湾电厂#3、#4机组脱硝工程DCS扩容改造实现了脱硫、脱硝的DCS一体化，建立了新的网络框架，为今后DCS系统的升级换代提前打下了基础。扩容改造后，脱硫脱硝DCS系统运行稳定，为同类型升级扩容改造提供了借鉴。

参考文献

[1]上海福克斯波罗有限公司，I/ASeries系统及应用智能自动化系列[M]2001

作者简介：

1.张舫，女，1976年12月，广东高州，汉族，大学本科，热工自动化工程师电厂自动化

2.毛奕升，男，1986年8月，浙江衢州，汉族，大学本科，热能与动力工程师电厂自动化