成功案例

大多伦多机场管理局(GTAA)，加拿大

多伦多机场Cogen电厂关注可靠性

地址:	皮尔森机场，加拿大多伦多市
合同日期:	2004年
完工日期:	2005年
行业:	电力

背景

皮尔森国际机场

2003年，加拿大多伦多皮尔森国际机场以及加拿大东部和美国八个州共计百万人口，遭遇了严重的停电。这场灾难性事故警示我们，机场需要独立可靠的供电系统。该系统不仅要绝对保证全天候的可靠性，其经济性也是需要仔细考虑的。

热电联产电厂的设计满足了可靠性和成本两个要求，该设计采用一对GE LM6000PD航空发动机改型的燃气涡轮机，每个可输出42兆瓦。涡轮机产生的气体通过蒸汽发动机使第三个蒸汽驱动发动机运行，输出33兆瓦。电厂剩余的热量用于航站楼的制热/制冷。该设计十分注重经济效益，产生的多余电力可以出售给安大略湖电网。在详细评估各供应商的系统可靠性后，最终选择了横河电机CENTUM CS3000控制系统。

“包括Cogen电厂在内，我们对横河电机控制系统的可靠性非常满意。”GTAA公共事业部高级经理Henry Oberhauser说道。“这个可靠系统发生的唯一一次运行中断是由于分承包商提供的次标准的工艺用水引起的。我们切实感受到了横河电机的‘7个9’的可靠性，即40年停机时间少于一分钟。”

电厂简介

该机场隶属于大多伦多机场管理局(GTAA)¹，为方便电厂设计、建造以及运行，将其出租给其他公司。为了满足对电力和热能的同步需求，同时获得燃料(天然气)，热电联产系统是机场的最佳选择。2001年初，GTAA已经为机场建立了一个中心公用电厂；随着机场中各种设备的不断增加，它正逐步取代原有电厂。该电厂不仅为机场提供蒸汽取暖，还提供冷却水为机场终端设备降温。新电厂不仅可以提供所需要的蒸汽，还允许在使用热电联产系统产生的蒸汽时，在备用模式下对电厂的蒸汽锅炉进行可选操作。该电厂于2003年建成。一年之后，横河电机控制系统投入运行。

设计上一个有趣之处是采用了两个“直流蒸汽发生器”OTSG，是由安大略省剑桥的创新蒸汽技术(IST)提供的。与传统设计相比，这些机组具有以下一些优点。它们不仅高效灵活，还可在三十分钟之内实现从冷启动到完全运行。它们启动，运行并完成干燥。无需通过排气管、分流阀系统和排气管消声器。从根本上说，OTSG是热交换器，它由一系列管道组成，其中的锅炉水同时被加热、蒸发和过热。OTSG中回收的热为蒸汽涡轮机提供所需温度和压力。

¹GTAA负责皮尔森机场的运营，在三个航站楼中，共有65家航空公司、82个登机口。第四航站楼正在设计中。机场年收入为140亿美元，其中税收收入28亿美元，同时提供135,000个工作岗位。它还拥有16,000个停车位。

横河电机CENTUM CS3000控制系统

整个Cogen电厂包括横河电机监视与控制系统和两个OTSG。OTSG的启动、运行与停车是全自动化的。其中复杂的逻辑是横河电机、IST与SNC-Lavalin²的工程师们紧密合作而开发的。

控制室

图中是操作员Steve Sadecki在具有多屏幕平板显示器的Cogen电厂控制室中，对电厂配套系统和机组运行进行控制。监视器快速并完整显示所有系统资产。Sadecki说:“显示格式是经过周密考虑的，并且对操作员非常友好。对于我和我的操作员同事来说，尽管之前我们从未使用过横河电机的设备，但是通过不到一周的培训，我们可以完全熟练掌握并适应此操作系统。”

控制室不仅可以显示，它还是工程站。它使我们有机会接触技术图纸和相关信息，如应用代码和标准以及其他工程信息。系统仿真器不仅用于操作员培训，同时用于检查和测试CS-3000逻辑中的变化。可以通过该工程站修改逻辑。HART插件实现对HART I/O的诊断。而且，对该站的访问完全被保护，只有经电厂授权的工程师才可以进入。每个月，协同工作的J.D.Edwards软件包从横河电机文件中选择输入，并打印表格和图示，提供维护指南。自从安装了横河电机的系统后，没有发生重大维修。供给OTSG的蒸汽必须是超高质量的。因此，CENTUM系统也同样用于蒸汽监控和水纯度控制。

²SNC-Lavalin是全球工程和建筑集团公司的领导者，已经在加拿大及另外三十个国家设立了办事处。其业务覆盖超过100个国家。

可预测的可靠性

2005年12月2日Cogen电厂揭幕时，能源部部长Honourable Donna Camsfield说道:“今天电厂的揭幕标志着安大略省热电联产能力迈上新台阶，并且是大多伦多机场当局在环境保护方面写下的极其重要的一笔。。”

她引用的热电联产的好处包括:

–	提高电网的发电能力
–	实现高混合燃料效率
–	有利于控制工业成本，缓解不断增加的电力成本压力
–	改善传输和系统可靠性
–	有助于取代燃料煤，从而创造更清洁的环境
–	增加可迅速恢复的设备数量，即使突然断电，也可以实现连续运行。

有关电厂的评论，以及参观多伦多设施的其他行业和政府团体的反响(安装之后，每个月约有两个这样的旅行团)证明了重中之重的系统可靠性。GTAA设施及其横河电机控制系统在各方面都表现出色。

系统

系统:	CENTUM CS3000
I/O总数:	大约2000个
系统配置:	双LCD操作员站带有虚拟测试功能的工程站现场控制器，带HART的I/O，事件I/O顺控
范围:	分布式控制系统，包括控制系统软件、工厂验收、调试帮助等服务