论文总字数：22350字

摘 要

目前我国的发电行业仍旧是由火力发电主导的，在国家政策和煤价上涨等多重压力下，越来越多的新建电厂选择了具有较高利润空间和较低排放的1000MW的机组。与1000MW机组发展相对应的是，可供电厂运行人员和热能工程专业学生使用的1000MW仿真机的需求也在飞速增长。东南大学能源与环境学院的团队以万州电厂的DCS为基础设计了一台1000MW仿真机并投入运行。本文使用IMAGE仿真支撑软件，在上述1000MW仿真机中加入锅炉炉膛安全监控系统，即FSSS。

依据万州电厂提供的FSSS逻辑资料，在IMAGE仿真支撑软件绘制FSSS组态图的本体。本体绘制完成后，将FSSS所需输入接入到准备好的接口，完成后再把输出接入到各个动作输出模块上，完成组态的建设。最后在联调环境下启动仿真机，运行中调试FSSS的基本功能，如MFT，吹扫等。调试结果表明该FSSS能够在异常情况下投入MFT切断送入炉膛的燃料，并且可以在吹扫完成后将MFT复位，达到了其基本的功能要求。

关键词：FSSS；仿真机；1000MW；MFT；吹扫

Abstract

Nowadays China’s power generation industry is still dominated by thermal power generation. Under the pressures such as national policy rising coal price, more and more power plant choose 1000MW generator set which has high profits and low pollution. When the 1000MW generator set develops fast, the demand of simulator which can be provided to workers of power plant and students of thermal engineering grows rapidly. Team from Southeast University designs a 1000MW simulator based on DCS of Wanzhou power plant and puts it into operation.In this thesis, FSSS is added in DCS of simulator of a 1000MW power plant by using IMAGE.

Author designs configuration graphs according to the drawing which is provided by Wanzhou power plant in software called IMAGE. After completing the graphs, it begins connect the input and output that FSSS needs. Then the work of configuration is finished. At last, the author starts the simulator in joint debugging situation to confirm that whether FSSS can make MFT and purge work. The result shows that FSSS make MFT stop feeder from providing fuel in unusual condition. On the contrary, FSSS can also make MFT reset after the finishing of purge. FSSS meets the basic functional requirements.

KEYWORDS: FSSS; simulator; 1000MW; MFT; purge

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 目前针对FSSS的研究 1

1.3本次设计工作任务 2

第二章 仿真对象及FSSS介绍 3

2.1 FSSS简介 3

2.2 仿真对象介绍 3

第三章 FSSS逻辑的组态 5

3.1 组态图逻辑绘制 5

3.2 Input接入 11

3.2.1 模块搜寻的两种方式 11

3.2.2 Input处理方式研究 14

3.2.3 Input接入中遇到的问题及解决措施 15

3.2.4 火焰检测仿真处理的研究 18

3.2.5 Input接入的总结 19

3.3 Output的处理 20

3.4 组态小结 21

第四章 FSSS系统运行调试 22

4.1 仿真机系统启动 22

4.2 MFT功能调试 24

4.3 吹扫功能调试 26

4.4 运行调试小结 29

总结 30

致谢 31

参考文献 32

第一章 绪论

1.1 研究背景

目前，我国的电力行业依旧是由火电占据了大半壁江山。在2017年，火电装机容量占比约为62%，而发电量占比73.1%，而飞速发展的核电的装机容量只有2%，发电占比约3.6%。可以预见的是，具有较低综合成本的火电行业将继续长期占据我国发电行业的主导地位。但由于国家政策的影响，新建火电厂的要求也越来越高，具有较高利润空间以及较低污染排放的1000MW燃煤机组也就渐渐成为了各大发电集团的首选对象。与1000MW燃煤机组飞速发展相对应的是，可供电厂运行人员和热能工程学生训练教学的1000MW仿真机需求急剧增长。

东南大学能源与环境学院的团队以重庆万州电厂的百万机组控制系统为基底，通过IMAGE组态软件设计了一个1000MW超超临界的仿真机。目前该仿真机已经具备了从冷态启动到满负荷运行的全部能力。但是由于在万州电厂的实际运行中FSSS系统是通过外部的PLC接入到整个DCS系统，而在仿真机系统中不存在PLC。图1-1是该仿真机组的DCS网络总貌图，绿色代表该模块在这个DCS网络中是存在的。而只有代号C100的FSS是紫色的表示，代表了目前尚不存在FSS。所以本次的设计任务就是设计一个嵌入整个系统的FSSS。

图1-1 仿真系统DCS总貌图

1.2 目前针对FSSS的研究

王默、王耀和孙漾等人对超超临界二次再热机组中FSSS的特殊性进行了研究。由于二次再热比一般机组多一级再热器，当触发“关再热减温水总阀”条件时，需要关闭的阀门也随之增加，为此往往会采用软件和硬件并行的方式，这与一次在热机组的FSSS结构有所不同，需要谨慎调试^[4,5]。

张东民和孙晓峰就使用PLC实现FSSS和DCS的连接进行了探讨。要求DCS控制指令送入PLC中，再由PLC执行操作输出，输出信号再反馈到DCS中^[6,7]。不过张亮和刘国华等人也提出了目前FSSS大多直接整合进入DCS中，不再单独进行设计，但是在部分情况下仍要采取隔离手段，确保FSSS稳定可靠^[8]。

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