國產DCS在600MW機組脫硫上的應用
陜西國華錦界煤電工程4×600MW空冷機組電廠位于陜西省榆林市神木縣西南約35km處的錦界經濟開發區內南端中部,工程為新建工程,規劃容量6X600MW,先期建設規模4X600MW燃煤空冷機組。
本工程脫硫項目隨主機系統同時建設,由國華荏原環境工程有限責任公司總包,脫硫DCS系統采用了和利時新一代的DCS系統—MACS:基于和利時集成化系統平臺的大型綜合管理系統。
設計方案為:脫硫島控制系統采用MACS系統,每兩臺機組合設一套FGD-DCS系統,共設計兩套FGD-DCS系統,公用系統設置公用網絡與兩套FGD-DCS通訊,使一、二期工程的操作員站均能對四機公用系統監控并且操作相互閉鎖。
每套FGD_DCS配置3個全功能操作員站
每套FGD-DCS配置1套桌式工程師站
FGD_DCS主要功能包括數據采集和處理(DAS)、模擬量控制系統(MCS)和順序控制系統(SCS)。系統設置通訊接口建立脫硫裝置控制系統與電廠其他控制系統之間的數據通訊,實現以鍵盤和鼠標作為監視和控制中心,對整個脫硫系統的集中控制。
脫硫分散控制系統FGD_DCS的監控范圍包括:
-- FGD裝置(煙氣系統、煙氣吸收系統、FGD供水及排放系統等);
-- FGD公用系統(石灰石制漿、石膏脫水、電氣公用部分等);
-- FGD電氣系統(包括脫硫變、高低壓電源回路的監視和控制以及UPS、直流系統的監視等);
-- 煙氣檢測、成分分析等;
-- 廢水處理系統。
系統配置點數超過4000點
具體功能如下:
MCS系統控制子回路:
(1) 增壓風機壓力控制
控制描述:增壓風機用于克服脫硫系統的壓力損失,本工程采用的為靜葉可調軸流風機,每臺爐設置兩臺增壓風機,通過調節風機前導葉的角度來使增壓風機適應煙氣負荷的變化,調節增壓風機入口壓力。
入口實際壓力由壓力傳感器測量,該值與設定值比較產生的偏差,用于比例積分控制器。控制器的輸出用于調節升壓風機葉片角度。
另外選取(鍋爐負荷信號和)鍋爐引風機導葉開度變化信號中的較大者也被作為增壓風機葉片控制的前饋信號。
(2)石灰石漿液制備系統
(3)石膏漿排放
(4)吸收塔液位、PH值和出口SO2濃度自動控制
控制原理:測量原煙氣和凈煙氣中SO2濃度,并校正到相應煙氣溫度、壓力、水份和煙氣量,計算出脫硫效率,并計算與預定的脫硫率偏差。將其與原煙氣SO2 量相乘獲得吸收塔中SO2偏差量。同時,將吸收塔中漿液pH值與pH設定值或根據原煙氣中SO2量對應的pH值相比較獲得pH差值(設計值初步設定為 5.5)。將上述SO2偏差量、pH差值以及設定的Ca/S值和反饋回來的輸送進吸收塔的石灰石漿液流量值進行比較,其輸出通過比例調節石灰石漿液補給調節閥開度。
(5) 石灰石漿池液位自動控制
(6) 石膏脫水自動控制
(7) 石灰石漿液密度自動控制
通過測量進入磨機出口工藝水的流量和漿液箱出口濃度,控制進入磨機出口工藝水調節閥,調節進入石灰石漿液箱的工藝水流量,通過測量進入磨機入口工藝水的流量,控制進入磨機入口工藝水調節閥,調節進入磨機入口工藝水流量,進而控制旋流站入口的密度,通過旋流站入口的密度來保證出口密度控制在合適的范圍內。
(8)廢水處理控制
順序控制系統(SCS)
·煙氣系統功能組控制。
·吸收塔功能組控制。
·石膏脫水功能組控制。
·石灰石漿制備功能組控制。
·廢水處理功能組控制。
驅動級控制
煙氣脫硫裝置的驅動級包括所有電動機和執行器電磁閥等設備。
子組級控制
按工藝系統運行要求順序控制設備的自動啟停。
功能級控制
功能級控制系統設計按照工藝操作流程以及整套脫硫系統啟動/停止要求,設置必要的斷點,經過操作員少量的干預和確認某些信息,完成整套脫硫系統啟動/停止。
聯鎖、保護與報警
根據工藝流程的運行條件設置必要的聯鎖。
電氣控制系統(ECS)
脫硫島電氣系統納入脫硫島FGD-DCS控制,不設常規控制屏。納入脫硫島監控的電氣設備包括:10kV進線開關和饋線的啟/停和狀態,400V PC進線及分段開關、饋線開關,脫硫低壓變壓器,保安電源系統;直流系統、UPS。

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