蒙古国第四热电厂

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。

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. 使用电厂模拟器培训操作人员，向基于画面的操作平稳过渡。

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。

新型中控室

通过电厂模拟器培训，操作员轻松过渡到基于画面的操作
采用了先进的DCS后，电厂模拟器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。

减少锅炉故障和事故
自1998年末起，八台锅炉逐个更换了新的控制系统，并恢复运行。由于锅炉故障和事故数稳步下降，极大提高了可靠性和安全性。随着产量提高以及油耗减少，还极大降低了来自俄罗斯的能源进口。

提高燃烧效率，减少CO2排放
锅炉故障和事故数降低，极大提高了锅炉燃烧效率。这不仅保证了乌兰巴托市稳定的供热和供电，而且可在相同煤量下发出更多的电。此外，工厂重启的用油量也降低，进一步减少了CO2的排放。

TES4技术水平提升
该项目中，横河电机的项目团队与TES4的工程师自始至终通力合作，并且帮助其提高了工程设计以及调试方面的技术水平。TES4工程师成功更换了多个锅炉控制系统。该ODA项目的主要目的之一是提升电厂工程专业技术水平，从而确保相应的技术和经验在工厂运行中发挥作用。

第一阶段完成一年多之后，四台锅炉中有一台发生了故障。横河电机立即派出工程师解决这个问题。经过调查发现，锅炉故障是由于原有工厂控制系统中留下的一个元件故障引起的。尽管横河电机的产品没有问题，横河电机的工程师还是向TES4工程师提供了所需的支持，工厂再次投入安全运行。

TES4执行董事Tseveen说道，“眼见为实。无论销售人员说得如何漂亮，我只相信我所看到的。当我们的工厂发生故障时，我感受到了横河电机的与众不同。感谢他们对客户的诚意和为客户做的贡献。”