DL/T 5175-2021 火力发电厂热工开关量和模拟量控制系统设计规程(报批版、附条文说明)

ICS27.100 P60
中华人民共和国电力行业标准
DL/T5175-2021
代替DL/T5175-2003
火力发电厂热工开关量和模拟量控制系统设计规程
Code for design of on-off and modulating control of Instrumentation Control for fossil fuel power plant
2021-12-22发布
2022-06-22实施
国家能源局发布

根据国家能源局发布的《国家能源局关于下达2015年能源领域行业标准制（修）订计划的通知》（国能科技(2015）283号)和能源行业发电设计标准化技术委员会发布的《关于下达2015年度能源行业发电设计标准编制计划的通知》（能发设标(2015）38号)的要求，编制组认真总结、调查和研究了近年来火力发电厂开关量和模拟量控制系统设计及运行的实践经验，并在广泛征求意见的基础上，对《火力发电厂热工控制系统设计技术规程》DL/T5175-2003进行了修订。
本标准主要技术内容有：总则，术语和缩略语，设计原则，开关量控制系统，模拟量控制系统，机组自启停控制系统。
本标准修订的主要内容是：
1.将标准的名称由《火力发电厂热工控制系统设计技术规程》修改为《火力发电厂热工开关量和模拟量控制系统设计规程》；
2.修改并补充了本标准的适用范围；
3.补充了术语和缩略语；
4.修改并补充了开关量和模拟量控制系统的基本规定和设计原则；
5.补充了开关量控制系统的主要功能组和子功能组；
6.补充了模拟量控制系统的主要控制回路；
7.取消了原标准中关于基地调节器、选线控制以及控制系统安全防护等描述；
8.取消了设备选择的相关章节；
9.补充了机组自启停控制系统的要求。
本标准自实施之日起，替代《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》DL/T5175-2003。
本标准由国家能源局负责管理，由电力规划设计总院提出，能源行业发电设计标准化技术委员会负责日常管理，中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司负责具体技术内容的解释。

1总则
1..1为了规范火力发电厂热工开关量、模拟量控制系统和机组自启停控制系统的设计，使热工控制设计满足机组及其附属系统安全、经济、环保运行和启停要求，制定本标准。
1.0.2本标准适用于蒸汽初参数为超高压及以上、单台机组容量在125MW及以上，采用直接燃烧方式、主要燃用固体化石燃料的火力发电厂机组热力系统、空冷系统和烟气脱硝系统的热工开关量和模拟量控制系统设计。
1.0.3火力发电厂的热工开关量和模拟量控制项目和策略应根据机组的控制对象和负荷适应性等要求进行设计，并能满足机组安全和经济运行的需要。
1..4火力发电厂热工开关量和模拟量控制系统的设计除应符合本标准的规定外，尚应符合现行国家有关标准的规定。
2术语和缩略语
2.1术语
2.1.1单值对应single value correspondence
按照某种函数对应关系f(x),使集合A的任何一个元素a,在集合B中都有唯一的元素b和它对应。
2.1.2先进控制策略advanced process control
较常规PD控制效果更好的控制策略统称。主要的先进控制策略有：预测控制、推断控制、统计过程控制、模糊控制、神经控制、非线性控制以及鲁棒控制等。
2.1.2置位指令value set command
在一定条件下触发，强制模拟量控制回路的输出为定值，使执行机构的开度能满足设备或工艺系统的操作或运行要求。
2.2缩略语
AGC--Automatic Generation Control自动发电控制
APS--Automatic Plant Start-up and Shut-down System机组自启停控制
ATC--Automatic Turbine Control汽轮机自启停系统
BI--Block Increase闭锁增
BD---Block Decrease闭锁减
CCS--Coordinated Control System协调控制系统
CFB---Circulating Fluidized Bed循环流化床
DCS---Distributed Control System分散控制系统
DEH--Digital Electric Hydraulic汽轮机数字电液控制系统
FCB---Fast Cut Back机组快速减负荷
MCR--Maximum Continuous Rating最大连续出力
MCS--Modulating Control System模拟量控制系统
OPC--Over-speed Protection Control超速保护控制
RB--Run Back辅机故障减负荷
SCS-Sequence Control System顺序控制系统
SCR--Selective Catalytic Reduction选择性催化还原法脱硝
SNCR--Selective Non-Catalytic Reduction选择性非催化还原法脱硝
3设计原则
3.1基本规定
3.1.1热工控制系统应包括开关量控制和模拟量控制。
3.1.2开关量和模拟量控制系统的设计方案应根据工程特点、机组容量、工艺系统和主辅机可控性确定，并在确保设备安全的前提下保证机组的可用性和经济性。
3.1.3开关量和模拟量控制系统的设计应满足在少量就地操作和巡回检查配合下在集控室内实现机组的启动、运行监控、停机和事故处理。
3.1.4开关量和模拟量控制系统应按照保护、联锁控制优先的设计原则，包括下列内容：
1应满足安全可靠、运行操作灵活和便于维护的要求；
2对于同一个控制对象，控制指令的优先级应按照保护、联锁、单个操作、模拟量控制和顺序控制的顺序由高到低执行；
3开关量和模拟量控制系统与热工保护系统之间的独立性设计原则应符合现行行业标准《火力发电厂热工保护系统设计技术规定》DL/T5428的相关规定。
3.1.5用于开关量控制和模拟量控制的热工检测和仪表的设置应符合现行行业标准《火力发电厂热工检测及仪表设计规程》DL/T5512的相关规定。
3.2开关量控制系统设计原则
3.2.1开关量控制系统的设计应满足工艺系统被控对象的工作原理、操作规范、允许条件、联锁保护、时间设定和运行步骤等要求。
3.2.2开关量控制系统应按照分层分级的原则设计，宜包括下列内容：
（略）
4开关量控制系统
4.1开关量控制功能
4.1.1开关量控制的功能应满足机组的启动、停止及正常运行工况的控制要求，并能实现机组在事故和异常工况下的控制操作，保证机组安全。
4.1.2开关量控制应完成下列功能：
1实现主辅机、阀门、挡板的顺序控制、单个操作及试验操作：
2大型辅机与其相关的冷却系统、润滑系统、密封系统的联锁控制：
3在发生局部设备故障跳闸时，联锁启动备用设备：
4实现状态报警、联动及单台辅机的保护。
4.1.3运行人员应能通过控制系统的操作员人机接口单个操作每一个被控对象，操作应有必要的允许条件限制和状态显示。
4.1.4开关量控制的顺序控制功能组及子功能组设计中应包括手动或自动方式的选择和自由切换、步序的暂停、中断、跳步和复位功能，并列运行设备的备用投入切除功能，控制指令允许条件、状态显示、故障和超时报警功能以及重要设备的跳闸首出功能。
4.1.5当顺序控制以手动方式执行时，应能在控制系统的操作员人机接口上以图形或文本方式为运行人员提供操作指导。操作指导应按照设定的顺序显示下一步要执行的操作步骤，并显示根据设备状态变化的反馈信号。
4.1.6当顺序控制以自动方式执行时，出现任何故障或运行人员中断信号，应能使正在进行的程序中断并使工艺系统处于安全状态。使程序中断的故障原因或运行人员指令应能在控制系统的人机接口上显示并打印出来。顺序控制应在故障排除并确认无误后再进行启动。
4.2顺序控制
4.2.1煤粉锅炉宜采用顺序控制的工艺系统包括下列内容：
1送风机系统：
2空预器系统：
3一次风机系统：
4引风机系统：
5点火和燃油系统
6磨煤机系统：
7给煤机系统：
8启动给水系统（适用于直流锅炉）：
（略）

内容索引：

1总则(1)
2术语和缩略语(2)
2.1术语.(2)
2.2缩略语..(3)
3设计原则.…(4)
3.1基本规定…(4)
3.2开关量控制系统设计原则(4)
3.3模拟量控制系统设计原则...(5)
4开关量控制系统.(6)
4.1开关量控制功能...(6)
4.2顺序控制(6)
4.3联锁.(13)
5模拟量控制系统..(18)
5.1模拟量控制功能...…(18)
5.2机组协调控制.…(19)
5.3锅炉及辅助系统控制，....(20)
5.4汽轮机发电机组及辅助系统控制(24)
5.5CFB锅炉及辅助系统控制......(26)
5.6母管制机组控制(28)
5.7其他系统控制，(29)
6机组自启停控制系统.(31)
6.1机组自启停控制系统设计原则.(31)
6.2机组自启停控制系统设计框架，(31)
本标准用词说明(33)
引用标准名录(34)
附：条文说明(35)

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