脫硝工程DCS控制系統(tǒng)設計說明(2熱解反應器)

1、2.3 2#熱解反應器稀釋風機及電加熱器系統(tǒng)2#熱解系統(tǒng)的稀釋空氣由2臺稀釋風機提供，通過1臺電加器加熱到450的高溫后進入尿素分解室。2.31稀釋風機 打開3#鍋爐二次風控制閥03HSG10 AA001，打開2#尿素熱解反應器出口去3#爐SCR反應器控制閥03HSJ81 AA001，打開2#尿素熱解反應器噴槍冷卻風控制閥03QFB50AA002，啟動2#尿素熱解反應器高溫稀釋風機A或2#尿素熱解反應器高溫稀釋風機B(2#尿素熱解反應器高溫稀釋風機變頻器速度控制03HSG10GH002AO設為50HZ)。A與B互為備用。2#尿素熱解反應器出口溫度03HSJ81CT101達到250,啟動2#尿素

2、熱解反應器稀釋風電加熱器03HSG10AH001。l 稀釋風機Ø 手動開：運行人員開指令Ø 自動開(OR)：ü 來自熱解系統(tǒng)順控啟動開指令Ø 開允許條件(AND)：ü 無電氣故障信號ü 風機開關(guān)off狀態(tài)ü 風機無操作失敗故障Ø 手動關(guān)：運行人員關(guān)指令Ø 自動關(guān)：無Ø 關(guān)允許條件：加熱器停運2.3.2 電加熱器電加熱器03HSG10 AH001與DCS系統(tǒng)的接口信號有：DI信號（過熱報警03HSG10AH001ZF1、介質(zhì)超溫報警03HSG10AH001ZF2、電熱管超溫報警03HSG10AH0

3、01ZF3、就地/遠程轉(zhuǎn)換03HSG10AH001PE、運行/停止狀態(tài)03HSG10AH001ZSZD），DO信號（電加熱器啟動03HSG10AH001MS、電加熱器停止03HSG10AH001MD），AI信號1個（電加熱器出口介質(zhì)溫度信號03HSG10CT101(0800)），AO信號2個（分解室出口溫度控制信號03HSG10AH001AO1、電加熱器出口介質(zhì)溫度設定信號03HSG10AH001AO2(500)）。電加熱器可以有兩種控制方式：就地控制和遠方DCS自動控制方式。在遠方自動控制方式下，DCS只是發(fā)送啟動或停止指令給電加熱器控制系統(tǒng)，由電加熱器就地控制系統(tǒng)控制電加熱器內(nèi)部各個設備（

4、溫度調(diào)節(jié)裝置等）。l 熱解室出口溫度PID調(diào)節(jié)控制熱解室溫度控制是通過控制電加熱器來控制通入熱解室的空氣溫度實現(xiàn)的，該電加熱器通過自帶的就地控制裝置，根據(jù)電加熱器出口的溫度傳感器與PID溫度調(diào)節(jié)儀組成的調(diào)節(jié)回路實現(xiàn)電加熱器出口空氣溫度控制，DCS則根據(jù)熱解室出口溫度與電加熱器的PID溫度調(diào)節(jié)回路組成一個串級調(diào)節(jié)回路，即根據(jù)熱解室出口設定的溫度與實際溫度的偏差修正電加熱器的PID溫度調(diào)節(jié)儀設定值（03HSG10AH001AO1 0800），從而使熱解室出口介質(zhì)溫度達到設計要求。l 電加熱器啟?？刂?#216; 手動開：運行人員開指令Ø 自動開(OR)：ü 來自熱解系統(tǒng)順控啟動

5、開指令Ø 開允許條件(AND)：ü 電加熱器遠方自動方式ü 電加熱器無故障報警ü 稀釋風機運行ü 2#尿素熱解反應器出口溫度03HSJ81CT101達到250ü 尿素分解室出口開關(guān)閥03HSJ81 AA001打開ü 電加熱器保護跳閘信號Ø 手動關(guān)：運行人員關(guān)指令Ø 自動關(guān)(OR)：ü 來自熱解系統(tǒng)順控停止關(guān)指令ü 保護關(guān)(OR)：當下列保護再投入狀態(tài)下動作時，自動停電加熱器ü MFTü 風機運行停止ü 機組負荷<40%Ø 關(guān)允許條件： &#

6、252; 電加熱器遠方自動方式2.4 熱解系統(tǒng)熱解系統(tǒng)（Decomposition Chamber System,簡稱DC系統(tǒng)）用于產(chǎn)生脫硝反應所需要的氨。尿素經(jīng)過DC系統(tǒng)分解產(chǎn)生氨氣，經(jīng)過稀釋空氣稀釋后再噴入SCR反應器，與煙氣中的氮氧化物進行反應，實現(xiàn)脫硝反應。2.4.1 DCS系統(tǒng)監(jiān)測控制對象及信號Ø 熱解裝置系統(tǒng)（Decomposition Chamber）：熱解室出口溫度、通道開通等信號；Ø 溶液測量噴射系統(tǒng)(Metering Module)：1只噴槍冷卻開關(guān)閥03QFB50AA002;1只噴槍吹掃開關(guān)閥03QFB50AA003;1只霧化空氣開關(guān)閥03QFB50A

7、A001、1只流量計03QFB50CF101、1只調(diào)節(jié)閥03QFB50AA101、1只壓力變03QFB50CP101；1只尿素溶液開關(guān)閥03HSJ35AA001、1只流量計03HSJ35CF101、1只調(diào)節(jié)閥03HSJ35AA101。2#尿素分解室出口開關(guān)閥03HSJ81 AA001 開允許條件為3#機組負荷>40%。2.4.2熱解系統(tǒng)程控啟動邏輯啟動允許條件：(2#尿素熱解反應器高溫稀釋風機A或B做選擇)ü 尿素溶液回尿素溶液儲罐管線壓力15HSJ35CP101 (0.1-0.6MPa)ü 無程控停指令ü 尿素分解室出口開關(guān)閥03HSJ81 AA001關(guān)&

8、#252; 稀釋風機投入ü 電加熱器投入第1步：打開3#鍋爐二次風控制閥03HSG10AA001；第1步結(jié)束條件：3#鍋爐二次風控制閥開到位；第2步：打開尿素分解室出口開關(guān)閥03HSJ81 AA001；第2步結(jié)束條件：ü 尿素分解室出口開關(guān)閥開到位；第3步：打開2#尿素熱解反應器噴槍冷卻風控制閥03QFB50AA002；第3步結(jié)束條件：ü 2#尿素熱解反應器噴槍冷卻風控制閥開到位；第4步：啟動稀釋風機（2#尿素熱解反應器高溫稀釋風機變頻器速度控制03HSG10GH002AO設置成50HZ）第4步結(jié)束條件：ü 稀釋風機運行且2#尿素熱解反應器出口溫度03H

9、SJ81CT101大于250第5步：啟動加熱器第5步結(jié)束條件：ü 加熱器啟動且2#尿素熱解反應器出口溫度03HSJ81CT101大于400第6步：打開霧化空氣開關(guān)閥03QFB50AA001，30S內(nèi)2#尿素熱解反應器霧化空氣調(diào)節(jié)閥03QFB50AA101 0%100%。流量計03QFB50CF101和調(diào)節(jié)閥03QFB50AA101組成的閉環(huán)控制回路置自動狀態(tài)；第6步結(jié)束條件：ü 霧化空氣開關(guān)閥03QFB50AA001開到位，2#尿素熱解反應器霧化空氣調(diào)節(jié)閥位置反饋03QFB50AA101AI>95%。第7步：打開尿素溶液開關(guān)閥03HSJ35AA001，30S內(nèi)2#尿素

10、熱解反應器尿素溶液流量調(diào)節(jié)閥03HSJ35AA101 0%100%。流量計03HSJ35CF101和調(diào)節(jié)閥03HSJ35AA101組成的閉環(huán)控制回路置自動狀態(tài)。第7步結(jié)束條件：ü 尿素溶液開關(guān)閥03HSJ35AA001開到位，2#尿素熱解反應器尿素溶液流量調(diào)節(jié)閥位置反饋03HSJ35AA101AI>95%。2.4.3熱解系統(tǒng)程控停止邏輯停止允許條件：無第1步：關(guān)閉尿素溶液開關(guān)閥03HSJ35AA001；第1步結(jié)束條件：ü 尿素溶液開關(guān)閥關(guān)到位第2步：關(guān)閉調(diào)節(jié)閥03HSJ35AA101; 第2步結(jié)束條件：ü 調(diào)節(jié)閥03HSJ35AA1015%.第3步：打開噴槍

11、吹掃開關(guān)閥03QFB50AA003; 第3步結(jié)束條件：ü 噴槍吹掃開關(guān)閥開到位第4步：打開調(diào)節(jié)閥03HSJ35AA101，30S內(nèi)從0%-100% 第4步結(jié)束條件：ü 調(diào)節(jié)閥03HSJ35AA101>95%且延時1分鐘。第5步：關(guān)閉噴槍吹掃閥03QFB50AA003第5步結(jié)束條件：ü 噴槍吹掃閥關(guān)到位第6步：關(guān)閉霧化空氣開關(guān)閥03QFB50AA001第6步結(jié)束條件：ü 霧化空氣開關(guān)閥關(guān)到位第7步：關(guān)閉霧化空氣調(diào)節(jié)閥03QFB50AA101第7步結(jié)束條件：ü 霧化空氣調(diào)節(jié)閥03QFB50AA101AI<5%。第8步：停止加熱器第8步結(jié)

12、束條件：ü 加熱器停運3分鐘第9步：停止稀釋風機第9步結(jié)束條件：ü 稀釋風機停運。第10步：關(guān)閉2#尿素熱解反應器噴槍冷卻風控制閥03QFB50AA002第10步結(jié)束條件：ü 噴槍冷卻風控制閥03QFB50AA002關(guān)到位。第11步：關(guān)閉2#尿素分解室出口開關(guān)閥03HSJ81 AA001第11步結(jié)束條件：ü 分解室出口開關(guān)閥03HSJ81 AA001關(guān)到位。第12步：關(guān)閉3#鍋爐二次風控制閥03HSG10AA001第12步結(jié)束條件：ü 3#鍋爐二次風控制閥03HSG10AA001關(guān)到位。2.4.4 溶液噴射裝置溶液噴射裝置由1支噴槍組成，噴槍上

13、有1只溶液開關(guān)閥、1只溶液流量計、1只溶液調(diào)節(jié)閥；1只噴槍吹掃閥；1只霧化空氣開關(guān)閥、1只霧化空氣流量計、1只霧化空氣調(diào)節(jié)閥；還有一個用于給噴槍冷卻的空氣開關(guān)閥1只。在尿素溶液回尿素溶液儲罐管線安裝有1只壓力變送器，用于檢測尿素溶液循環(huán)管線的壓力。溶液噴射裝置的作用是在正常運行過程中將程序計算出來的需要噴射進熱解裝置的尿素溶液輸送到投運的噴槍中，并且要通過動態(tài)的調(diào)節(jié)噴槍上的調(diào)節(jié)閥，使熱解反應的充分進行。脫硝反應氨需量計算的主要依據(jù)是：3#爐SCR反應器出口煙氣NOx濃度、從鍋爐負荷換算出的煙氣量(×設計煙氣量)以及設定的煙氣排放NOx濃度，用SCR反應器出口煙氣NOx濃度作為實際脫硝

14、運行的反饋數(shù)據(jù)對計算出的氨需量進行PID方式的修正調(diào)整（調(diào)整范圍50%150%，畫面中用0.51.5表示），從而消除或減小由于實際煙氣量與鍋爐負荷換算出的煙氣量不一致、從氨需量換算出的尿素需量不準確、尿素熱解反應不穩(wěn)定以及其它相關(guān)原因所導致的最終脫硝反應效果的偏差，形成一個反饋調(diào)節(jié)回路。計算出來的氨需量乘以系數(shù)3.7056（廠家提供的質(zhì)量轉(zhuǎn)換比），則得到脫下反應尿素需量，該系數(shù)已經(jīng)考慮了尿素溶液濃度（約50%）、單位尿素分解出的氨量、脫硝反應NOx與氨氣的反應比例等等因素；尿素溶液流量計送入的是體積流量，尿素量的計算以及控制調(diào)節(jié)使用體積流量（NCM/HR），畫面顯示的尿素流量、氨需量均用質(zhì)量流

15、量（kg/hr）(乘上尿素密度)。在脫硝運行期間，程序自動將所需要的尿素溶液分配到投運的熱解系統(tǒng)尿素溶液噴射裝置噴槍中噴入熱解室內(nèi)，尿素溶液在熱解室內(nèi)經(jīng)過高溫分解，產(chǎn)生氨氣，在與稀釋風混合后，送入煙道SCR反應器中，實現(xiàn)脫硝反應。熱解系統(tǒng)尿素溶液噴射裝置還需要通過壓縮空氣對尿素溶液進行霧化以保證尿素能夠比較充分地分解，除了對霧化空氣母管閥門進行監(jiān)控，在每個噴射裝置的霧化空氣管路上分別配有1個流量計和1個調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)霧化空氣流量與尿素溶液的流量相匹配。為了防止尿素結(jié)晶在噴射裝置中造成堵塞，需要用空氣對噴槍進行退出前的吹掃，程序自動對退出運行的噴射裝置進行一次90秒鐘的空氣吹掃。在非檢修狀態(tài)下

16、，程序自動檢測噴射裝置的溶液開關(guān)閥閥位信號，一旦溶液開關(guān)閥關(guān)閉，則先關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，再自動打開吹掃閥，并同時將噴射裝置調(diào)節(jié)閥開到100%，90秒后關(guān)閉吹掃閥、調(diào)節(jié)閥。l 噴射裝置投運選擇在系統(tǒng)畫面上設計溶液噴射裝置投運選擇的按鈕，顯示噴射裝置投運/停運狀態(tài)以及投運條件狀態(tài)指示。選擇按鈕圖標底色變?yōu)榧t色并且文字指示為“ON”則表示該支噴槍被選擇為投運，而當選擇按鈕圖標底色變?yōu)榫G色并且文字指示為“OFF”則表示該支噴槍被選擇為停運。在啟動熱解系統(tǒng)程控前，運行人員要選擇投運的噴射裝置（至少選擇1支）。在熱解系統(tǒng)運行中，運行人員也可以進行噴射裝置投運/停運操作。運行中可以選擇新投運的噴射裝置并重新啟動熱解

17、系統(tǒng)順控，則新選擇的噴射裝置自動投運；運行中，如果將已經(jīng)投運的改為選擇噴射裝置停運，則該噴射裝置自動停運，并自動沖洗。在熱解系統(tǒng)啟動過程中，如果噴射裝置投運選擇按鈕圖標前面的圓形圖標為灰色表示熱解室出口/AIG溫度等條件尚不滿足要求，若變?yōu)闇\綠色，則表示溶液噴射裝置具備了噴射尿素溶液的條件，隨后程序?qū)⒆詣訂酉鄳膰姌專ù蜷_溶液閥、并開始按照實際需求自動調(diào)節(jié)溶液調(diào)門）。l 溶液噴射裝置停止保護公共條件（OR）：ü 電加熱器停運或故障ü 機組MFTü 尿素溶液回尿素溶液儲罐管線壓力15HSJ35CP101不正常（<0.1MPa OR >0.6MPa）l

18、溶液噴射裝置噴槍停止保護條件（OR）：ü 溶液噴射系統(tǒng)停止保護公共條件ü 溶液噴射裝置噴槍霧化空氣流量低于設定值，或尿素溶液流量壞信號l 溶液閥控制Ø 手動開：運行人員開指令（設為“檢修”后）Ø 自動開(OR)：ü 來自熱解系統(tǒng)順控啟動開指令Ø 開允許條件(AND)：ü 熱解系統(tǒng)順控啟動允許條件ü 非檢修狀態(tài)ü 霧化空氣流量開關(guān)ONü 沖洗閥關(guān)到位ü 噴槍在投運狀態(tài)ü 無溶液噴射裝置噴槍停止保護條件（見前頁）Ø 手動關(guān)：運行人員關(guān)指令（設為“檢修”后）Ø 自動關(guān)(OR)：ü 來自熱解系統(tǒng)順控停止關(guān)指令ü 保護關(guān)(OR)：溶液噴射裝置噴槍停止保護條件（見前頁）ü 溶液噴射裝置噴槍投運退出Ø 關(guān)允許條件： 無l 吹掃閥控制Ø 手動開：運行人員開指令（設為“檢修”后）Ø 自動開(OR)：ü 非檢修狀態(tài)下溶液閥關(guān)閉時&