Автоматизированная система управления технологическими процессами ГТУ-ТЭЦ «Маяк-Энергия»

Автоматизированная система управления технологическими процессами газотурбинных установок ТЭЦ «Маяк-Энергия» (г. Пенза) введена в промышленную эксплуатацию в рамках крупного инвестиционного проекта по строительству ГТУ-ТЭЦ холдинговой компании «Маяк». В торжественной церемонии открытия приняли участие генеральный директор предприятия Василий Вдонин, руководство города и области.

Научно-производственной фирмой «КРУГ» разработаны техническое задание на АСУ ТП и проектная документация, выполнены инжиниринговые работы, произведена поставка программного обеспечения и комплекса технических средств.

ОАО «Маяк» специализируется на производстве и реализации обойных бумаг, картонов для плоских слоев гофрокартона, бумаги-основы внутреннего слоя бумажно-слоистого пластика.

АСУ ТП ГТУ-ТЭЦ «Маяк-Энергия» предназначена для управления тремя энергоблоками.

В состав каждого энергоблока входят:
• газотурбинная установка типа SGT-300 производства фирмы Siemens с номинальной мощностью 7,494 МВт
• котел-утилизатор Е-20-0,8-170 производства ОАО «ЭМАльянс» с производительностью сухого насыщенного пара 20 т/ч (при рабочем давлении 0,8 МПа (абс.) и рабочей температуре 170°С
• дожимная компрессорная установка производства ООО «ГЕА Рефрижерейшн РУС» мощностью 470 кВт и производительностью 3150 нм3/час.

Помимо этого АСУ ТП ГТУ-ТЭЦ осуществляет управление общестанционным оборудованием (блок отключающей арматуры, установка нейтрализации стоков, компрессор сжатого воздуха, вспомогательное оборудование) и электротехническим оборудованием (ГРУ 10 кВ, ГРУ 6 кВ и РУСН 0,4 кВ).

На первом этапе выполнены работы по автоматизации двух энергоблоков, общестанционного и электротехнического оборудования. На втором этапе предполагается выполнение работ по вводу в эксплуатацию третьего энергоблока.

Цели создания АСУ ТП

• Обеспечение надежного и эффективного автоматизированного управления основного и вспомогательного оборудования ТЭЦ в нормальных, переходных, аварийных режимах работы
• Увеличение срока службы оборудования, повышение уровня надежности, безопасности и экономичности процессов выработки тепловой и электрической энергии
• Сокращение времени пусковых операций и времени простоев по причине отказов основного оборудования за счет использования функций диагностики
• Оптимизация технологического процесса за счет реализации сложных алгоритмов управления и регулирования
• Создание единого центра управления всеми подсистемами ТЭЦ, включая газотурбинную установку, котел-утилизатор, дожимную компрессорную установку, блок отключающей арматуры, установку нейтрализации стоков, компрессор сжатого воздуха, вспомогательное и электротехническое оборудование.

Функции АСУ ТП

• Сбор, архивирование и предоставление информации о состоянии оборудования ТЭЦ
• Дистанционное управление исполнительными механизмами
• Поддержание параметров системы на требуемых значениях с помощью программных регуляторов
• Технологические защиты и блокировки для безопасного включения оборудования в работу
• Регистрация аварийных ситуаций
• Селективное управление дожимными компрессорными станциями в зависимости от режимов работы энергоблоков
• Управление электротехническим оборудованием (выключателями)
• Формирование отчетных документов
• Защита от несанкционированного доступа к функциям системы
• Предоставление данных в локальную сеть предприятия посредством Web-интерфейса
• Синхронизация системного времени абонентов системы с помощью сервера единого времени TimeVisor^™.

Архитектура и компоненты

АСУ ТП ГТУ-ТЭЦ имеет трехуровневую архитектуру.

К первому (нижнему) уровню относятся датчики аналоговых и дискретных сигналов, первичные преобразователи, регулирующая и запорная арматура, электроприводы исполнительных механизмов, блоки РЗА и приборы учета.

Второй (средний) уровень включает шкафы управления котлами-утилизаторами №1 и №2, общестанционным оборудованием на базе промышленных микропроцессорных контроллеров Siemens 410-5H, которые осуществляют сбор, обработку информации и непосредственное управление исполнительными органами и электроприводами механизмов.

Третий (верхний) уровень включает в себя резервируемый сервер, две рабочие станции оператора (АРМ 1 и АРМ 2), станцию инженера АСУ ТП, станцию архивирования и средства передачи данных (сетевое оборудование для организации связи между оборудованием АСУ ТП ГТУ-ТЭЦ). К верхнему уровню также относятся АРМ оператора ГТУ №1 и АРМ оператора ГТУ №2 (поставка Siemens комплектно с ГТУ №1 и №2).

Требуемую точность привязки системного времени всех абонентов к единому астрономическому времени обеспечивает сервер единого времени TimeVisor^™ производства НПФ «КРУГ».

Информационная мощность системы

• входных аналоговых параметров (физических) – 158
• входных дискретных параметров (физических) – 598
• выходных дискретных параметров (физических) – 221
• контуров автоматического регулирования – 8
• входных аналоговых параметров (RS-485) – 86
• входных дискретных параметров (RS-485) – 193
• входных аналоговых параметров (TCP/IP) – 140
• входных дискретных параметров (TCP/IP) – 59.

АСУ ТП ГТУ обеспечивает координированное управление оборудованием во всех предполагаемых режимах выработки и отпуска электроэнергии и пара (пуски, режимы работы на заданных параметрах, переходные режимы, остановы). Внедрение позволило объединить несколько подсистем, тем самым обеспечить контроль и управление всем оборудованием ТЭЦ из одного центра управления.

Планируется дальнейшее расширение системы с автоматизацией третьего энергоблока и создание АСУ ТП котельной ТЭЦ, интегрированной в АСУ ТП ГТУ.