国产DCS在600MW机组脱硫上的应用
陕西国华锦界煤电工程4×600MW空冷机组电厂位于陕西省榆林市神木县西南约35km处的锦界经济开发区内南端中部,工程为新建工程,规划容量6X600MW,先期建设规模4X600MW燃煤空冷机组。
本工程脱硫项目随主机系统同时建设,由国华荏原环境工程有限责任公司总包,脱硫DCS系统采用了和利时新一代的DCS系统—MACS:基于和利时集成化系统平台的大型综合管理系统。
设计方案为:脱硫岛控制系统采用MACS系统,每两台机组合设一套FGD-DCS系统,共设计两套FGD-DCS系统,公用系统设置公用网络与两套FGD-DCS通讯,使一、二期工程的操作员站均能对四机公用系统监控并且操作相互闭锁。
每套FGD_DCS配置3个全功能操作员站
每套FGD-DCS配置1套桌式工程师站
FGD_DCS主要功能包括数据采集和处理(DAS)、模拟量控制系统(MCS)和顺序控制系统(SCS)。系统设置通讯接口建立脱硫装置控制系统与电厂其他控制系统之间的数据通讯,实现以键盘和鼠标作为监视和控制中心,对整个脱硫系统的集中控制。
脱硫分散控制系统FGD_DCS的监控范围包括:
-- FGD装置(烟气系统、烟气吸收系统、FGD供水及排放系统等);
-- FGD公用系统(石灰石制浆、石膏脱水、电气公用部分等);
-- FGD电气系统(包括脱硫变、高低压电源回路的监视和控制以及UPS、直流系统的监视等);
-- 烟气检测、成分分析等;
-- 废水处理系统。
系统配置点数超过4000点
具体功能如下:
MCS系统控制子回路:
(1) 增压风机压力控制
控制描述:增压风机用于克服脱硫系统的压力损失,本工程采用的为静叶可调轴流风机,每台炉设置两台增压风机,通过调节风机前导叶的角度来使增压风机适应烟气负荷的变化,调节增压风机入口压力。
入口实际压力由压力传感器测量,该值与设定值比较产生的偏差,用于比例积分控制器。控制器的输出用于调节升压风机叶片角度。
另外选取(锅炉负荷信号和)锅炉引风机导叶开度变化信号中的较大者也被作为增压风机叶片控制的前馈信号。
(2)石灰石浆液制备系统
(3)石膏浆排放
(4)吸收塔液位、PH值和出口SO2浓度自动控制
控制原理:测量原烟气和净烟气中SO2浓度,并校正到相应烟气温度、压力、水份和烟气量,计算出脱硫效率,并计算与预定的脱硫率偏差。将其与原烟气SO2 量相乘获得吸收塔中SO2偏差量。同时,将吸收塔中浆液pH值与pH设定值或根据原烟气中SO2量对应的pH值相比较获得pH差值(设计值初步设定为 5.5)。将上述SO2偏差量、pH差值以及设定的Ca/S值和反馈回来的输送进吸收塔的石灰石浆液流量值进行比较,其输出通过比例调节石灰石浆液补给调节阀开度。
(5) 石灰石浆池液位自动控制
(6) 石膏脱水自动控制
(7) 石灰石浆液密度自动控制
通过测量进入磨机出口工艺水的流量和浆液箱出口浓度,控制进入磨机出口工艺水调节阀,调节进入石灰石浆液箱的工艺水流量,通过测量进入磨机入口工艺水的流量,控制进入磨机入口工艺水调节阀,调节进入磨机入口工艺水流量,进而控制旋流站入口的密度,通过旋流站入口的密度来保证出口密度控制在合适的范围内。
(8)废水处理控制
顺序控制系统(SCS)
·烟气系统功能组控制。
·吸收塔功能组控制。
·石膏脱水功能组控制。
·石灰石浆制备功能组控制。
·废水处理功能组控制。
驱动级控制
烟气脱硫装置的驱动级包括所有电动机和执行器电磁阀等设备。
子组级控制
按工艺系统运行要求顺序控制设备的自动启停。
功能级控制
功能级控制系统设计按照工艺操作流程以及整套脱硫系统启动/停止要求,设置必要的断点,经过操作员少量的干预和确认某些信息,完成整套脱硫系统启动/停止。
联锁、保护与报警
根据工艺流程的运行条件设置必要的联锁。
电气控制系统(ECS)
脱硫岛电气系统纳入脱硫岛FGD-DCS控制,不设常规控制屏。纳入脱硫岛监控的电气设备包括:10kV进线开关和馈线的启/停和状态,400V PC进线及分段开关、馈线开关,脱硫低压变压器,保安电源系统;直流系统、UPS。
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