防城港电厂四机一控方案比较

防城港电厂四机一控方案比较
秦岗
【摘要】为实现减员增效、提高自动化水平,防城港电厂二期工程新建集中控制室拟按四机一控规划,对整个电厂实行集中控制.本文结合该电厂的现状,分析了四机一控模式的特点,比较了集中控制室的多种布置方案,并给出了初步的实施方案.
【期刊名称】《广西电力》
【年(卷),期】2010(033)006
【总页数】3页(P59-60,71)
【关键词】火电厂;四机一控;集中控制室
【作者】秦岗
【作者单位】广西电力工业勘察设计研究院,广西,南宁,530023
【正文语种】中文
【中图分类】TM621;TM769
中电广西防城港电厂一期工程建设2台600 MW超临界机组，2008年1月已全部投产。

二期工程建设2台660 MW超超临界机组，计划于2011年3月开工。

二期工程向北扩建，一、二期工程主厂房A排柱对齐，目前处于初步设计阶段。

为了更好地实现减员增效并提高自动化水平，初步决定二期新建集中控制室按四机一控模式规划，实现1—4号机组的机、炉、电、网控、全厂辅助车间集中控制。

本文针对该电厂的现状，结合二期工程的规划和布置，分析如何实现四机一控。

1 电厂现状介绍
一期工程采用两机一控模式，1、2号炉之间设置常规集中控制楼和集中控制室。

1、2号机组采用分散控制系统（DCS）控制，2台机组的公用部分设置公用DCS。

脱硫控制系统（FGD_DCS）独立于机组DCS和全厂辅助车间控制网络，正常监
控在集控室公用系统操作台的脱硫操作员站完成。

全厂辅助车间控制网络（以下简称辅网）已在一期建成，下设水、煤、灰3个子网，其中水网和灰网的监控在公
用系统操作台的辅网操作员站完成，煤网的监控在输煤控制室的输煤操作员站完成。

全厂闭路电视监视系统（CCTV）已在一期建成，集中监控点设在一期集控室，监视画面采用4台106.68 cm（42英寸）等离子显示器实现。

厂级监视信息系统（SIS）已在一期建成，机柜和工作站布置在一期集控楼SIS机房，机组DCS、FGD_DCS、辅网均将实时数据通讯上传SIS。

2 四机一控模式分析
由于多方面的原因，目前国内大型火电厂大多采用二机一控方式[1]。

近年来随着
计算机、通信和网络技术的迅速发展，控制系统人机界面与电子机柜之间的远距离传输已不成问题，电厂对自动化水平和运行管理水平的要求越来越高，因此，连续建设的多台机组采用多机一控方式已逐渐成为发展趋势，例如国华宁海电厂和华能玉环电厂在建设时就按四机一控模式考虑[2]。

与本电厂目前的两机一控模式相比，四机一控主要有以下优点：①减人增效，降低电厂生产运营成本，在实行4班3倒时，可以少配置4名值长；②利于运行人员
互相学习、交流，共同提高运行水平，在特殊情况下能相互支持和配合；③集中控制程度高，信息沟通方便顺畅，有利于全厂的运行管理和统一指挥，自动化水平提高。

四机一控的缺点：①由于一期集控室内设备在机组检修时才能搬迁到新建集控室，期间对运行人员的噪声干扰比较大；②由于同时管理4台运行机组，值长在紧急
状态下误发指令的可能性增加；对于巡检人员，由于机组均为平移布置，夜班中由于精神和体力疲劳，有可能走错位置，发生误操作事故[3]。

3 四机一控集控室布置方案
3.1 布置方案
四机一控集控室的布置考虑有3种方案：
1）方案1：一期、二期工程的主厂房脱开布置，间距23 m。

四机一控集控室架空布置在2、3号机组主厂房之间，标高与汽机房运转层相同，厂区原有道路穿过集控室底部。

本方案集控室的面积约326 m2，室内盘台按圆环型布置。

值长台视角覆盖4台机组及公用系统，左侧布置1、2号机组DCS操作员站各5台、一期脱硫操作员站2台，右侧布置3、4号机组操作员站各6台，前方布置公用系统操作台，包括辅网操作员站3台、网控操作员站2台。

图1为本方案的集控室布置示意图。

图1 四机一控集中控制室平面布置示意图
集控室周边设置有工程师室、会议室、交接班室、运行餐厅和观光休息区。

工程师室布置4台机组的DCS工程师站、辅网工程师站、网控工程师站。

为便于现场调试和日后维护，在二期热控电子设备间设置调试工程师室，保留一期工程师室部分工作站。

二期的热控电子设备间位于3、4号炉间的电控综合楼13.7 m。

一期的热控电子设备间保留。

2）方案2：两期工程的主厂房连为一体，3号机组主厂房增加两跨，四机一控集控室3号机组汽机房内，标高与汽机房运转层相同。

方案2的集控室布置、周边房间设置与方案1基本相同。

3）方案3：在3、4号机组之间设置常规集控楼，集控室嵌入主厂房煤仓间，标高与汽机房运转层相同。

方案3的集控室面积约165 m2，二期电子设备间、工程师室均布置在集控楼，室内设备与前两个方案相同。

3.2 方案比较
方案1优点：集控室位于两期工程主厂房之间，不仅仅是控制的中心，也是物理位置的中心，符合对称美学；此处空间开阔，集控室的布置可以更多的考虑人性化因素，布置上也可做到更为大气；同时原有厂区道路保留，厂区交通畅通。

方案1缺点：由于主厂房脱开23 m布置，与方案3相比，增加面积934 m2，增加体积5610 m3，土建费用大约增加198万元；两期工程的汽机房行车不能共用，二期需要增加1台行车，约170万元。

方案2优点：集控室位于3号机组的汽机房内，周边环境与方案1基本相同，汽机房行车可以共用。

方案2缺点：由于主厂房连为一体，与方案3相比，增加面积934 m2，增加体积13020 m3，土建费用大约增加383万元。

方案3优点：集控室位于3、4号机组之间，两期工程的主厂房连为一体，主厂房占地面积和体积最小，集控楼的利用较为充分。

方案3缺点：集控室距离1号机组较远，巡检人员巡检的路程和花费时间较长；集控室周边位置受限，噪声大，环境较差。

以上3种方案均各有利弊，从厂区整体美观和人性化的角度考虑，方案1和方案2更适合该电厂，最后采用何种方案将在初步设计审查后确定。

4 实施方案
4.1 控制系统整合
1）二期3、4号机组采用DCS控制，设置单元机组DCS和公用DCS。

二期脱硫由于没有设置旁路，其控制按单元机组和公用部分直接纳入二期单元机组DCS和公用DCS，统一由单元机组运行人员管理。

一期机组DCS和公用DCS网络结构不变，原有操作员站搬迁到二期集控室。

一期脱硫DCS网络结构不变，脱硫操作员站布置在1、2号机组操作台中间位置，改由单元机组运行人员管理。

2）全厂辅网整合。

增加1个二期子网，通过2台子交换机接入二期工程新建的凝
结水精处理、气力除灰、中央空调等系统。

二期扩容的锅炉补给水系统、净水站系统、输煤系统通过增加IO卡件的形式直接接入原控制系统。

一期辅网的操作员站搬迁到二期集控室的公用系统操作台，实现对全厂辅助车间的集中监控。

3）全厂闭路电视监视系统（CCTV）整合。

二期工程新增1台主交换机，通过光纤接入一期主交换机。

3、4号机组区域和新建辅助车间的监视点接入新增主交换机，扩容的辅助车间等区域的新增监视点直接接入一期各分区电视系统。

一期集控室的4台106.68 cm显示器和管理主机搬迁到二期集控室，接口改为二期主交换机。

4.2 设备搬迁和电缆敷设
该电厂四机一控的实施难度主要在于对一期集控室设备的搬迁和电缆敷设。

1）工作站搬迁。

需要搬迁到四机一控集控室的工作站包括：1、2号机组各5台DCS操作员站，2台脱硫操作员站，3台辅网操作员站，2台网控操作员站，CCTV主机站、SIS值长站、MIS工作站各1台。

考虑到集控室的整体美观，集控室内所有操作台和台上的后备按钮将由二期DCS供货方统一提供。

2）电视墙上的设备搬迁。

由于大屏幕背投显示器维护费用过高，二期集控室电视墙将统一采用162.56 cm（64英寸）液晶显示器作为DCS和炉膛火焰的画面显示，一期已有大屏幕移作它用。

一期原有的106.68 cm等离子显示器搬迁后可继续使用。

3）电缆敷设。

需要重新敷设的电缆主要包括各工作站电源和通信电缆、操作台后备按钮至就地设备电缆。

搬迁设备的电源依旧由一期电源柜提供，距离超过200 m。

为克服压降，电缆截面采用4 mm2。

为保证通信质量，所有的通信电缆均采用光缆。

5 结语
如四机一控模式最终成功实施，防城港电厂将是广西区内第1个采用四机一控模
式的大型火电厂，此举充分体现了电厂减员增效的长远眼光和人性化管理理念，也将为国内新建或扩建的火电厂提供良好的借鉴作用。

参考文献
【相关文献】
[1]金黔军.华能玉环电厂四机一控集控室布置方案探讨[J].发电设备，2004，增刊：10-15.
[2]郑慧莉.大型火电厂自动化设计的若干问题[J].电力系统自动化，2005，29（24）：79-82.
[3]陈尚兵，朱江涛，邬金梅.国华宁海电厂四机一控系统分析[J].中国电力，2006，39（7）：80-83.。