新南电厂二期2X1000MW超超临界机组DCS项目介绍
前言
河南新密电厂二期2XI000MW超超临界机组工程分散控制系统是由上海自动化仪表股份有限公司中标的第一套百万千瓦机组ICS项目，是自仪公司在火电百万千瓦机组领域获得里程碑式突破。
分散控制系统进入百万千瓦机组，是上海电气集团对自仪股份的期望，也是自仪股份聚焦“火电、核电、轨道交通”三大领域，做优做强控制系统的战略目标。河南新密电厂二期百万机组项目ICS供货合同的签定是自仪股份在2006年取得60OMW超临界机组分散控制系统业绩突破的基础上迈上的又一个新台阶。
概述
河南新密电厂二期由两台百万机组组成，主要的主机及控制系统设备如下:
1)锅炉为上海锅炉厂有限责任公司生产的超超临界参数变压运行螺旋管圈水冷壁直流炉，单炉膛、一次中间再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、塔式、露天布置燃煤锅炉。
2)汽轮机为东方汽轮机有限公司生产的超超临界、一次中间再热、凝汽式、单轴、四缸四排汽汽轮机，型号为N1000-25/600/6000
3)发电机为东方电机有限公司设计制造的水氢氢冷却的汽轮发电机。自并励静止励磁汽轮发电机。型号为QFSN-1000-2-27 0
4)分散控制系统由上海自动化仪表股份有限公司提供。
DCS控制范围
新密电厂二期DCS控制范围广，测点数量多，单元机组约13000点、分配30对D PU，公用系统约2000点、分配4对DPU，主要控制范围如下:
1) BSCS锅炉侧顺控，包括锅炉风烟系统、锅炉疏水系统、锅炉排汽系统;
2) TSCS汽机侧顺控，包括汽机润滑油系统、EH油系统、给水系统、发电机氢油水系统、开闭式水系统、汽机真空系统、凝结水系统、循环水系统等;
3) FSSS包括锅炉保护系统、燃油控制系统、燃煤控制系统等;
4) BPS旁路控制系统改善机组启动条件、缩短启动时间、保护机组安全;
5) M CS包括协调控制、给水控制、燃烧控制、炉膛压力控制等;
6) ECS包括发变组控制、厂用电控制等;
7) M EH包括METS实现给水泵的启动、遥控、停泵等的保护与控制;
8) SCR NOX的脱销浓度控制及反应器各工况的监视;
9) FGD实现对烟气排放的S02浓度的控制，满足环保要求。
DCS控制的要求
火电厂超超临界机组和超临界机组指的是锅炉内工质的压力。锅炉内的工质都是水，水的临界压力是:22.1 15MPa 347.150C;在这个压力和温度时，水和蒸汽的密度是相同的，就叫水的临界点，炉内工质压力低于这个压力就叫亚临界锅炉，大于这个压力就是超临界锅炉，炉内蒸汽压力再往上就被称为超超临界。当然由于超超临界机组蒸汽参数高，要求的金属等级高，其投资成本也高。
超超临界锅炉与亚临界汽包锅炉在自动控制方面有所不同，其实质是直流锅炉与汽包锅炉之间的差别，因为超超临界锅炉必须是直流锅炉;直流炉与汽包炉在运行原理及特性上有较大差别，因此自控设计人员必须要了解超超临界锅炉的设计特点。在直流锅炉中，由于没有汽包，蒸发与过热受热面之间没有固定的分界线，当给水量或燃料量变化时都会引起蒸发量、汽温和汽压的同步变化，相互有牵制，关系密切，这样给控制系统的设计和调整增加了灵活性，也增添了复杂性。
随着超超临界机组蒸汽压力的升高，直流锅炉中间点汽温和过热器出口汽温控制点的温度变动惯性增加亦即比热增加，时间常数和延迟时间相应增大，在燃料或给水量扰动时，超超临界锅炉的蒸汽温度变化具有更大惯性。
在超超临界机组起动和低负荷(小于最低直流负荷)运行期间，必须投入启动系统，因此也增加了锅炉启动系统对控制的要求。、
从以上几点可知，超超临界锅炉更难于控制，情况更复杂了一些。在规定的运行工况下，必须维持某些参数，而在变工况下必须使这些参数按一定规律变化，而在启动和低负荷时，要求更大幅度地改变这些参数，以得到宽范围领域的自动控制。为此，必须设计更完善的闭环控制系统，在启动工况更多的采用变参数变定值技术，并连续地校正控制系统的增益。
总之，超超临界机组与亚临界汽包炉相比，不但自动化系统的规模有所扩大，超超临界机组的控制方案也更为复杂，要求自控设计人员与机组设计人员配合，了解直流锅炉运行特点，运用更先进的控制理论和更完美的控制策略。
目前的情况
目前新密电厂二期2 X 1000MW超超临界机组工程分散控制系统设备已经发到现场，并已经开箱立柜，即将开始DCS受电并进行倒送电。预计在2011年12月31日前第一台百万机组将通过168试验。第二套机组也将在明年4月底前通过168试验。
总结与展望
超超临界火电机组具有显著的节能和改善环境的效果，超超临界机组与超临界机组相比，热效率要提高1.2%，一年就可节约6000吨优质煤在热耗，经济性，环保等方面均优于超临界机组，是燃煤机组的一个重要的发展趋势。
自仪股份必将在总结6 00MW机组的技术和现场经验的基础上，对参数更高、容量更大的百万机组进行积极的攻关，将新密项目做成样板工程，为承接更多的百万级机组不懈努力。
