【联合循环机组全厂一键启停优化改造介绍】

 本方案适用于联合循环机组，包括E级、F级以及其他型号燃机的联合循环电厂。一般来说燃机有已经具有一键启停功能，如果汽机没有一键启停功能的话，须在汽机侧增加此功能，才能完成全厂一键启停优化改造。

现运行的联合循环机组，一般没有全厂一键启停功能，这样，一方面会导致汽机的实际冲转参数和最优参数不匹配，导致整个机组的启动时间延长，降低机组的响应性；另一方面，操作员需要同时兼顾燃机、汽机、锅炉这几大主机的参数，实时调整从而实现机组的配合完成，增加运行人员的工作量。因此，进行全厂一键启停优化改造，有很大的必要性和经济收益。

优化改造的思路及构想

一键启停系统的全称是APS（AutomationPower Plant Startup and Shutdown System）系统，即机组自动启停控制系统，是能够按照机组的热力流程和设备运行工况，调动并协调各功能子系统进行预定参数、预定进行的控制，从而使得整个机组能够在极少的人工干预下自动、安全地完成或停运过程的自动控制系统。

燃气-蒸汽联合循环机组的工艺流程大致如下：燃气轮机的压气机从大气中连续地吸入空气并将其压缩；压缩后的空气与天然气混合后进入燃烧室燃烧，燃烧产生的高温烟气进入燃气轮机透平中膨胀做功，推动透平叶轮带着发电机做功发电。燃气轮机做功后排出的高温烟气进入余热锅炉，通过热交换使余热锅炉中的水变成过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮机膨胀做功，推动汽轮机叶轮带着汽轮机的发电机做功发电。

根据联合循环机组的工作过程，APS系统的设计目标为：

（1）设计符合工艺流程的APS功能步序。由于燃气-蒸汽联合循环机组的工艺流程具有连续性的特点，前面系统是否投入运行将直接影响后面系统的运作，所以设计的APS功能步序必须吻合联合循环机组的工艺流程、

（2）减少机组启停期间运行人员的手动监视和控制操作，提高运行效率，降低人力成本。

（3）APS必须安全可靠。整个联合循环机组系统庞大复杂，需要监视、操作和控制的参数较多，而且多种运行方式和切换关系使控制对象特性多变，这就要求机组能够安全、经济地运行，降低危险发生的可能性，使事故发生概率降到最小。同时规范机组的启停操作，提高设备的可靠性从而节约设备的维护成本。APS逻辑通过对机组启停过程中的条件、过程变量和调节参数进行实时的客观判断和调节，减少了机组启停过程的人为因素，降低了因人为主观错误判断和误操作等导致的风险，提升了机组启停过程的本质安全。

（4）设计的APS能够快速准确的启动和停止机组，能够缩短机组启动、停止设备的时间。

 实施方案概述

一键启停逻辑设计主要采用模块化设计方法，即根据燃机系统、余热锅炉系统、汽轮机系统和辅助系统等，划分为不同的功能组；在功能组内部，按照机组启动、停机要求，通过逻辑设计来实现各功能组的功能；再通过功能组外部的主顺控逻辑将各功能组联系起来，从而完成整个APS启动、停止的逻辑设计。整个APS的设计是建议在原有的常规DCS控制系统基础上，在没有投入APS的情况下，常规DCS控制系统可以独立于APS实现对电厂的控制；在APS投入时，常规DCS控制系统给APS提供控制接口，实现对机组的自动启/停。APS投入与否，不应该影响底层基本的控制逻辑。

根据控制级别不同，机组顺序控制系统分为4级，即机组控制级、功能组控制级、功能子组控制级和设备驱动控制级。分级设计原则是保证系统在某些传感器、设备或元件故障时，能够选择较低级控制方式。机组级是最高一级的顺序控制系统，它根据机组在启停过程中不同阶段的要求，向下级发出控制指令，完成运行方式的预选、启停程序等功能。功能组级操作方式可以是自动或手动，在自动方式时，接受上级或同级的控制指令，在手动方式时，允许在 DCS 上手动发出指令，实现功能组内部的启动和停止程序，决定对下级发出投入、运行和停止指令。子功能组级操作方式也可以是自动或手动，是功能组级的低一级顺序控制系统。驱动级是单个设备的控制和保护逻辑，是生产过程中最基本的控制级。

实施方案分为以下几步：

1、在对全厂生产工艺流程充分理解的基础上，编制完成全厂一键启停控制策略；

2、全厂一键启停控制策略，进行一键启停控制逻辑组态工作，包括在燃机侧和汽机侧增加相应的接口逻辑；在逻辑组态的过程中，在一些必要的节点应设置逻辑断点。

3、实际启动机组，根据运行工况对一键启停逻辑进行优化。