工厂信息
厂名： 第四热电厂(TES4)
应用地点： 蒙古国乌兰巴托
项目类型： 工厂改造
工厂类型： 燃煤电厂
输出： 560MW(2 x 80MW，4 x 100MW) 8 x 420t/h
合同日期： 1996年(阶段一)，2002年(阶段二)
完工日期： 2001年(阶段一)，2007年(阶段二)
实施概况
蒙古国的隆冬季节气温会低至零下40℃。位于首都乌兰巴托的第四热电厂(以下简称TES4)提供的电能和热能是维系当地居民生活的重要能源。作为蒙古国最大的燃煤发电厂，它向蒙古国中央能源系统提供70%的电能，向乌兰巴托集中供热系统提供65%的热能。
TES4设备陈旧，由于备件的缺乏，系统运行受到严重影响。设备故障和事故经常引起工厂停车，从而导致供热和供电中断。此外，煤炭燃烧控制效率低下，造成了严重的空气污染。但是，由于工厂大量原始图纸及其他设计相关文档的散佚，这些问题很难得到解决。
为了解决这些问题，蒙古国政府决定使用官方发展援助(ODA)贷款，分两阶段实施工厂改造项目。第一阶段是从1998年开始，改造一至四号锅炉，已于2001年完成。第二阶段是从2001年开始，改造五至八号锅炉，已于2007年完成。该项目中，横河电机负责全部八台锅炉的控制系统和现场仪表安装。
挑战
原有的燃烧系统采用间接燃烧方式，锅炉启动时，才开始从储料仓运送煤粉。除给水控制以外，所有锅炉和煤粉燃烧器都由操作员手动控制。原系统中存在许多设备问题，很高的爆炸隐患以及极低的燃烧效率。
此外，现在只保留了20世纪80年代建厂时的少量原始图纸，而没有锅炉设计详图。因此，没有人真正掌握工厂的实际运行。
然而，蒙古国政府却急于改造该工厂，以确保人民的正常生活。客户提出的需求如下:
1.锅炉、燃烧器以及电厂辅助设施完全自动化
2.从模拟控制系统更换为新式数字控制系统
3.使用电厂仿真系统培训操作人员，向基于画面的操作平稳过渡。
解决方案
首先，需要采集足够的信息以确定自动化设计的切入点。之后，是向煤粉直接进入锅炉燃烧的直吹式锅炉燃烧系统的转换工作，以及使用横河电机DCS 替换原来的煤粉燃烧器控制系统。
锅炉、燃烧器以及电厂辅助设施实现自动化，并更换到新的锅炉燃烧系统为了满足客户将原有间接燃烧系统更换为直接燃烧系统的需求，横河电机的项目团队集合了各国的专家，详细调研了原有锅炉燃烧控制系统，并且积极配合新燃烧器供应商的工作。他们必须走遍工厂的每个角落，绘制管道和仪表图(P&ID)以及配线图，以精确描述工厂配置。这是一项繁重而具有挑战的工作，需要花费数天才能完成。最终，他们成功汇总了设计工厂锅炉、燃烧器、电厂辅助设施自动化以及直吹式锅炉燃烧系统更换工作所需的资料。
使用先进的数字控制系统替换传统的模拟控制系统
这个项目分两阶段完成后，所有八台锅炉的控制都整合至横河电机CENTUM CS 3000 DCS集中管理。操作员站中，传统的模拟面板更换为先进的图形用户界面，大大提高了工厂运行效率和安全性。此外，通过安装横河电机 Exaquantum工厂信息管理系统，在管理部门即可远程监视所有锅炉的运行状况，从而正确及时的进行工厂操作管理。系统结构方面，在I/O系统中采用冗余远程光纤网络，降低了配线成本，提高了安全性和可靠性。
通过电厂仿真系统培训，操作员轻松过渡到基于画面的操作
采用了先进的DCS后，电厂仿真系统帮助操作员更新其技术。可从传统的模拟控制面板平稳过渡到全新的图形用户界面。
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