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贵阳电厂烟气脱硫DCS系统简介

时间:2013-07-03 17:36来源:未知 作者:钟胜良 点击:
摘要:介绍了分散控制系统DCS在贵阳发电厂#8、#9机组烟气脱硫(FGD)系统中的应用,包括控制系统的构成和控制功能等。 贵阳发电厂#8、9机组烟气脱硫采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺,烟气脱硫装置工艺系统为:SO2吸收系统、氧化空气系统、烟气再热系统(GGH)、升压风机、烟道系

摘要:介绍了分散控制系统DCS在贵阳发电厂#8、#9机组烟气脱硫(FGD)系统中的应用,包括控制系统的构成和控制功能等。

 
  贵阳发电厂#8、9机组烟气脱硫采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺,烟气脱硫装置工艺系统为:SO2吸收系统、氧化空气系统、烟气再热系统(GGH)、升压风机、烟道系统等。公用系统包括:滤液水系统、石灰石浆液制备系统、石膏浆液及处理系统、排水坑系统、压缩空气系统、废水处理系统。


■ 脱硫工艺系统简介


  锅炉引风机排出的烟气,经增压风机升压以及换热器降温后,送入吸收塔,烟气与石灰石浆液接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及加入的氧化空气进行化学反应,最后生成二水石膏。脱硫后的净烟气经过烟气换热器加热升温后,通过原有烟囱排入大气。


■ 控制系统


1、控制范围


  采用分散控制系统实现对脱硫系统的烟气系统、SO2吸收系统、氧化空气系统、石膏脱水系统(包括石膏旋流站和废水旋流砧)、脱硫废水处理系统的运行工况的监视和报警;对电动机、电动门、风门挡板以及电气供电回路的断路器的顺序控制;以及对一些工艺参数的闭环控制和联锁保护。 


2、控制系统构成


   #8、9机组FGD装置控制系统采用新华XDPS-400+分散控制系统DCS。DCS系统由高速实时数据网络和连接在网上的人机接口站MMI与分散处理单元DPU三大部分组成,DPU面向被控对象,进行快速数据输入输出 处理和闭环控制计算,完成报警检测、接收操作指令和组态修改指令。MMI包括操作员站OPU、工程师站ENG、历史数据站HSU。 面向操作员以流程图、棒状图、曲线、表格、 按钮、对话框等方式提供数据,解释操作指令并送到DPU。通过问MMI、操作员和工程师可对监控过程进行干预和修改,在网上任一台打印机上打印任何所需资料。MMI还能完成数据记录统计功能。


  实时数据网1:冗余。1:1冗余通讯接口卡,没计了传输出错检测技术,任何一条网络故障都不会影响通讯,增强了系统的安全性与可靠性。


  #8、9机组FGD装置的DCS设置了四对DPU(其中一对DPU是共用系统用)、四个操作员站、一个工程师站和一个历史站。


3、控制功能


  DCS系统主要具备四个功能:数据采集和处理(DAS);开关量顺序控制(SCS);模拟量控制(MCS)和热工保护。


● 数据采集和处理系统DAS


  FGD装置的热工检测系统由分散控制系统DCS中的数据采集和处理系统(DAS)来完成。


  DAS系统的基本功能包括:数据采集、数据处理、屏幕显示、参数越限报警、事故追忆、打印报表、历史数据存储等。


● 开关量顺序控制


  辅助机的联锁保护和启停控制以及一些主要阀门的开闭控制由DCS中的开关量顺序控制系统(SCS)来完成,实现功能组或子组级的控制,以减轻运行人员劳动强度防止误操作。主要操作的对象有:吸收塔循环泵、增压风机、氧化风机、密封风机、吸收塔石膏排出泵、石膏浆液输送泵、废水旋流站给水泵、废水处理系统给水汞、工艺水泵、石灰石浆液输送泵、密封烟气风机、污泥循环泵、污泥输送泵、絮凝剂加药泵、出水泵等。


● 热工保护


  脱硫系统的热工保护由DCS独立的分散处理单元来完成。主要实现的保护功能:FGD装置的保护动作条件包括FGD进口温度异常、进口压力异常、出口压力异常、8、9号炉主燃料跳闸(MFU、增压风机故障、换热器故障、循环浆泵投入数量不足、原烟气挡板或净烟气挡板未开等。当发生上述情况时,FGD装置停运并自动打开烟气旁路挡板,通过关闭原烟气挡板和净烟气挡板来断开进入FGD装置的烟气通道,使烟气旁路,直达烟囱排放。


  控制室设旁路挡板门手动按钮,在紧急状态时,可强制动作旁路挡板门,保证锅炉安全运行。


  FGD装置的DCS系统与8、9号炉的DCS控制系统之间的接口采用硬接线方式。主要信号:锅炉侧风量信号;锅炉状态(MFT、火焰、吹扫等信号);油燃烧器运行 (或停止)信号;烟道压力信号;电除尘电场投入状况信号等。脱硫侧:增压风机运行(或停止)信号;旁路挡板状态信号;FGD运行(或停止)信号等。


  当机组任意一台炉MFT动作的时候,关闭已停炉的原烟气挡板,停一台循环泵,在烟气量减少的情况下,根据吸收塔浆液的PH值及浆液浓度,减少石灰石浆液的供应量。


● 自动调节系统


  FGD装置的自动调节由DCS中的模拟量调节系统(MCS)完成。 主要的调节项目有:


  (1)增压风机压力控制。将增压风机的入口原烟气压力的测量值和设定值相比较,偏差经过PID运算后来调节增压风机入口动叶的转角,将增压风机的入口压力控制在设定值。为了优化增压风机压力控制回路的凋节性能,引入锅炉负荷信号作为前馈控制信号,当锅炉负荷变化时将同时调节增压风机的出力,可以减少引风机后至FGDF进口段烟气的压力偏移。


  (2)石灰石浆给料系统。石灰石浆流量控制回路根据脱硫量的需要调节供给吸收塔的石灰石浆流量。通过测量原烟气流量和SO2含量而得到。由于CaCO3流量的调节影响着吸收塔反应池中浆液的PH值,为了使化学反应更完全,应该将PH值保持在某一设定值;当PH值降低,所需的CaCO3流量应按某一修正系数增加。将实际测量的PH与设定值进行比较,通过PH值控制器产生一修正系数,对所需的CaCOv流量进行修正。将经PH值修正后的所需CaCO3流量与实际的CaCO3流量进行比较,通过一比例积分控制器控制石灰石浆调节阀的计度。


  (3)石膏浆排放控制。从吸收塔出来的石膏浆通过排放泵排到石膏旋流砧,经旋流浓缩后的浆液通过二通导流阀可以流向石膏浆罐或流回吸收塔,通过控制二通导流阀的流向来控制石膏浆的排放。


  该控制系统的任务是将石膏浆流量作为脱硫量的函数从吸收塔反应池中排出。可以通过石灰石浆流量闭环控制回路中CaCO3的实际流量间接地确定应排放的石膏浆流量,该流量值经吸收塔出口浆液浓度的修正,即浓度高时增加石膏浆排放时间,浓度低时减少石膏浆排放时间。


  通过烟气中SO2成份和吸收塔浆液的密度来控制从吸收塔循环中排出的石膏浆量。


  (4)吸收塔液位自动控制。进入吸收塔的热烟气由干冷却和饱和作用将带走汽化了的水,这部分损失的水量通过除雾器冲洗系统进行补充。除雾器冲洗为一顺控系统,按一定的顺序对除雾器粗分离器和叶片式分离器的进、出口侧进行冲洗,每一侧冲洗管路上有喷水器和相应的冲洗电动蝶阀,这些电动蝶阀按一定的间隔时间轮流计关,补充到吸收塔中的冲洗水量与上还顺控程序中的间隔时间的长短有关,因此,通过控制间隔时间的长短可以调节吸收塔液位。通过烟气量和吸收塔液位的函数关系可以计算出所需的间隔时间,与实际累计的间隔时间进行比较,当累计的间隔时间到达所需的间隔时间时,冲洗程序中相应的电动蝶阀打开,冲洗开始,同时,间隔时间累计器复置为0,当冲洗完毕后,新的间隔时间开始累计,从而达到除雾器冲洗和吸收塔液位的控制双重目的。


■ 结束语


  工程采用分散控制系统不仅提高了自动化控制水平而目减少了运行人员的误操作和劳动强度,同时提高了系统的可靠性。

(责任编辑:admin)
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