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.pdf

ICS 27.100 P 60 备案号：DL 中中 华华 人人 民民 共共 和和 国国 电电 力力 行行 业业 标标 准准 P DL/T 5175-2021 代替 DL/T 5175-2003 火力发电厂热工开关量和模拟量控制系统火力发电厂热工开关量和模拟量控制系统 设设 计计 规规 程程 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 中华人民共和国电力行业标准 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 DL/T 5175-2021 代替 DL/T 5175-2003 主编部门：电力规划设计总院 批准部门：国家能源局 施行日期：2022 年 6 月 22 日 中国计划出版社 2021 北京 国 家 能 源 局 公 告 2021 年年 第第 6 号号 根据中华人民共和国标准化法 能源标准化管理办法，国家能源局批准煤矿井下强制增渗工程设计规范等 356 项能源行业标准（附件 1）、Technical Code for Design and Calculation of Combustion System of Fossil-fired Power Plant等 25 项能源行业标准外文版（附件 2），现予以发布。附件：1.行业标准目录 2.行业标准外文版目录 国家能源局 2021 年 12 月 22 日 附件：行业标准目录 序号 标准编号 标准名称 代替标准 采标号 批准日期 实施日期 351 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 DL/T 5175-2003 2021-12-22 2022-6-22 1 前 言 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/T 5175-2003 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/T 5175-2003。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。执行过程中如有意见或建议，请寄送电力规划设计标准化管理中心（地址：北京市西城区安德路 65 号，邮编：100120；邮箱：bz_）。本标准主编单位：中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司 本标准参编单位：中国电力工程顾问集团华东电力设计院有限公司 中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司 中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 本标准主要起草人员：华伟 蔡伟 沙明 侯新建 唐海锋 伍清宏 孟晓伟 王洪伟 秦鹏 2 文敏哲 孙晓红 刘新龙 贾静 马占芳 罗颖坚 郭旭 本标准主要审查人员：陈进发 刘伟 李昆仑 鲁学农 王健 范建君 钱非 陆家铭 柳华 陈明 刘宇穗 梁柏宏 吴伟军 王洪滨 陈志强 李洲宇 1 目 次 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）5.5 CFB 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）2 Contents 1 General.（1）2 Terms and abbreviation.（2）2.1 Terms.（2）2.2 Abbreviation.（3）3 Design principles.（4）3.1 General requirements.（4）3.2 On-off control system design principles.（4）3.3 Modulating control system design principles.（5）4 On-off control system.（6）4.1 Control function of On-off control system.（6）4.2 Sequence control.（6）4.3 Interlock.（13）5 Modulating control system.（18）5.1 Control function of modulating control system.（18）5.2 Coordination control System.（19）5.3 Control system for boiler and auxiliary .（20）5.4 Control system for turbine-generator and auxiliary.（24）5.5 Control system for CFB boiler and auxiliary.（26）5.6 Control system for common header system.（28）5.7 Control system for others.（29）6 Automatic Plant Start-up and Shut-down System(APS).（31）6.1 Design principles of APS.（31）6.2 Design framework of APS.（31）Explanation of wording in this standard.（33）List of quoted standards.（34）Addition:Explanation of provisions.（35）1 1 总总 则则 1.0.1 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。1.0.4 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 2 术语和缩略语术语和缩略语 2.1 术语术语 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PID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。3 2.2 缩略语缩略语 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 4 3 设计原则设计原则 3.1 基本规定基本规定 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/T 5428 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/T 5512 的相关规定。3.2 开关量控制系统设计原则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