煙氣脫硫技術(shù)方案

1、2X170t/h鍋爐煙氣脫硫工程ABB(Winmation)DCS系統(tǒng)技術(shù)方案第一部系統(tǒng)控制方案概述系統(tǒng)方案采用高性能處理器PM1800CPU按照控制器、電源及通訊網(wǎng)絡(luò)全冗余架構(gòu)設(shè)計(jì)，IO采用榮獲“紅點(diǎn)設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)”的WinlO1000系列自診斷智能IO模塊，系統(tǒng)上層設(shè)工程師站1臺(tái)，操作員站1臺(tái)及歷史站1臺(tái)。同時(shí)，系統(tǒng)預(yù)留了第三套脫硫系統(tǒng)接口。IO全冗余方案，包括：?IO電源冗余（不需要電源冗余切換設(shè)備）?CI通訊冗余?IO模塊冗余?IO背板內(nèi)部通訊總線冗余?同一個(gè)IO站冗余模塊和非冗余模塊可以混合組態(tài)?一對(duì)冗余模塊，主、從模塊的工作狀態(tài)可同時(shí)在1 .本系統(tǒng)的主要閉環(huán)調(diào)節(jié)回路（MCS包括如下：1.

2、1石灰石漿液供給調(diào)節(jié)：循環(huán)漿液的PH值與脫硫效率及鈣利用率緊密相關(guān)。當(dāng)PH值過高時(shí)，有助于脫硫劑對(duì)二氧化的吸收，但會(huì)導(dǎo)致溶液中SO3和CO3例子濃度的相對(duì)增加，降低脫硫劑活性，由此降低了鈣利用率；相反，如果PH值過低，雖然有助于脫硫劑的溶解以及較高鈣利用率的實(shí)現(xiàn)，但系統(tǒng)脫硫率低。因此在正常運(yùn)行時(shí)，必須調(diào)節(jié)石灰石漿液流量，控制循環(huán)漿液的PH值在最佳范圍之內(nèi)，以保證吸收塔吸收的SO2全部反應(yīng)為石膏。此調(diào)節(jié)回路采用一個(gè)串級(jí)PID控制，一級(jí)主調(diào)節(jié)器控制PH值，二級(jí)副調(diào)節(jié)器控制石灰石漿液供給量，在一級(jí)主調(diào)節(jié)器后的輸出引入煙氣流量，原煙氣中SO2濃度和一些化學(xué)計(jì)量因數(shù)進(jìn)行計(jì)算修正作為二級(jí)副調(diào)節(jié)器石灰石漿液

3、流量的設(shè)定值輸入，然后與實(shí)測的石灰石漿液供給量（流量和密度計(jì)算后得出）一起送入二級(jí)副調(diào)節(jié)器進(jìn)行偏差PID調(diào)節(jié)，其輸出以控制石灰石漿液供給調(diào)節(jié)閥快速響應(yīng)FGD負(fù)荷變化，將PH值變化較少到最小。 1.2增壓風(fēng)機(jī)入口煙氣壓力調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)需要克服從原煙氣擋板入口開始到凈煙氣擋板出口結(jié)束這段FGD系統(tǒng)的壓力降。此回路一般將FGD系統(tǒng)入口的靜壓控制在-5Mbar。采用此值是因?yàn)闊焽璧淖匀怀榱杀ＷCFGD裝置滿負(fù)荷時(shí)的出口靜壓。壓力控制通過調(diào)整增壓風(fēng)機(jī)入口導(dǎo)葉的開度來實(shí)現(xiàn)。為優(yōu)化增壓風(fēng)機(jī)控制回路的特性，引入鍋爐的負(fù)荷信號(hào)和總送風(fēng)量信號(hào)作為前饋，以抑制鍋爐負(fù)荷變化造成的干擾，讓回路更穩(wěn)定。1.3吸收塔液位調(diào)節(jié)

4、通過對(duì)FGD系統(tǒng)提供充足的工藝水，補(bǔ)充進(jìn)入吸收塔的熱煙氣冷卻和飽和過程中所蒸發(fā)的水分。FGD運(yùn)行時(shí)，工藝補(bǔ)充水由液滴分離器（除霧器）的沖洗水提供，在需要時(shí)還可以從石灰石制備系統(tǒng)供應(yīng)。吸收塔液位控制通過改變沖洗程序的中斷時(shí)間來控制由加入到實(shí)際煙氣中的除霧器沖洗水水量，沖洗程序的中斷時(shí)間是煙氣負(fù)荷的函數(shù)。在最大煙氣量時(shí)，對(duì)應(yīng)最小的中斷時(shí)間，等待時(shí)間的長短時(shí)受控制的。借助測得的煙氣流量和一個(gè)函數(shù)計(jì)算出除霧器沖洗系統(tǒng)需要等待的時(shí)間，當(dāng)實(shí)際等待時(shí)間到達(dá)設(shè)定值，被激活的除霧器某層的一個(gè)沖洗水閥即被激活打開，同時(shí)，積分器上的等待時(shí)間設(shè)定為0。沖洗一分鐘后關(guān)閉，除霧器該層的下一個(gè)沖洗水閥又開始一個(gè)新等待時(shí)間。

5、如果該層的沖洗水閥已全部沖完，則由除霧器沖洗程序控制子功能組啟動(dòng)除霧器下一層沖洗程序。1.4真空皮帶慮餅厚度調(diào)節(jié)系統(tǒng)實(shí)時(shí)測量濾餅的厚度，以防止因供漿流量變化或其他原因?qū)е碌臑V餅厚度偏移。在閉環(huán)控制中獎(jiǎng)設(shè)定的濾餅厚度值與實(shí)際測量的厚度值比較，通過調(diào)節(jié)皮帶電機(jī)變頻器轉(zhuǎn)速控制濾餅厚度。 1.5磨一級(jí)再循環(huán)箱液位調(diào)節(jié)一級(jí)循環(huán)箱的容積非常小，所以液位閉環(huán)控制的范圍也非常小，精度要求也較高。通常一級(jí)循環(huán)箱的液位是通過控制一級(jí)旋流器溢流回流調(diào)節(jié)閥來控制的，當(dāng)一級(jí)循環(huán)箱的液位低時(shí)，回流調(diào)節(jié)閥將開大。 1.6磨二級(jí)再循環(huán)箱液位調(diào)節(jié)原理同磨一級(jí)再循環(huán)箱液位調(diào)節(jié)類似。 1.7煙風(fēng)擋板密封風(fēng)溫度調(diào)節(jié)為了防止煙風(fēng)擋板門

6、的腐蝕，煙風(fēng)擋板密封風(fēng)溫度必須加熱提高到一定溫度（約100-110C）,通過控制蒸汽加熱器進(jìn)氣流量調(diào)節(jié)閥的開度來控制密封風(fēng)溫度。 1.8石膏漿排放控制吸收塔石膏排出量與石膏一級(jí)脫水旋流器實(shí)際運(yùn)行的旋流子數(shù)量是直接相關(guān)的，而石膏旋流子的運(yùn)行數(shù)量與吸收塔的石灰石加藥量或石膏生成量有比例關(guān)系，控制方案組態(tài)中實(shí)際旋流子的運(yùn)行數(shù)量是通過石膏漿液的密度值進(jìn)行控制的。石膏排出泵送來的漿液，首先經(jīng)過在線密度計(jì)測量。當(dāng)密度值低于某預(yù)設(shè)定值時(shí)，減少旋流子運(yùn)行數(shù)目，由于此時(shí)旋流站供漿集箱內(nèi)的壓力升高，利用石膏旋流器入口聯(lián)箱上的壓力變送器信號(hào)與石膏旋流器入口回流氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的閉環(huán)控制，將回流調(diào)節(jié)閥開度加大，使供漿集箱的

7、壓力維持恒定。當(dāng)漿液密度值低于最小值時(shí)（即石膏生成量不足），關(guān)閉所有旋流器，回流調(diào)節(jié)閥全開，使含石膏較少的漿液全部返回到吸收塔繼續(xù)反應(yīng)生成石膏。反之，當(dāng)所測密度值大于設(shè)定值時(shí)，增開旋流子數(shù)目，回流調(diào)節(jié)閥開度減少。超過最大值時(shí)，打開所有旋流子，調(diào)節(jié)閥全關(guān)。運(yùn)行過程中石膏供漿集箱的壓力始終依靠石膏漿液回流管調(diào)節(jié)閥來維持穩(wěn)定，以保證運(yùn)行旋流子的正常工作。2 .順序控制系統(tǒng)（SCS順序控制即開環(huán)邏輯控制，是機(jī)組主要控制系統(tǒng)之一。其任務(wù)是按照各設(shè)備的啟停運(yùn)行要求及運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)邏輯判斷發(fā)出操作指令，對(duì)機(jī)組主要設(shè)備組或子設(shè)備組進(jìn)行順序啟停。運(yùn)行人員通過操作站即可實(shí)現(xiàn)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及進(jìn)行啟停或開關(guān)操作。根據(jù)

8、本工程特點(diǎn)，脫硫系統(tǒng)順序控制系統(tǒng)的控制水平按功能組級(jí)，子功能組級(jí)和驅(qū)動(dòng)級(jí)三級(jí)方式考慮，運(yùn)行人員能通過操作員站對(duì)功能組和子功能組中的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行順序啟停，也可以對(duì)SC外的單個(gè)設(shè)備單獨(dú)進(jìn)行啟停操作，以便在系統(tǒng)或者局部設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，操作員可以選擇較低的水平控制，而不致喪失對(duì)整個(gè)過程的控制。同時(shí)，SCS中還涉及系統(tǒng)及單個(gè)設(shè)備的聯(lián)鎖保護(hù)。本工程SCS邏輯設(shè)計(jì)主要包括以下功能組和子功能組：A）煙氣系統(tǒng)功能組煙氣系統(tǒng)功能組還包括以下子功能組：增壓風(fēng)機(jī)順序控制子功能組煙道擋板及其密封風(fēng)機(jī)順序控制子功能組GGH順序控制子功能組GGH蒸汽吹灰順序控制子功能組GGH高壓水吹灰順序控制子功能組，等等。B）吸收塔系統(tǒng)

9、功能組吸收塔系統(tǒng)功能組包括以下子功能組：循環(huán)漿泵順序控制子功能組石灰石供漿順序控制子功能組石膏漿排出順序控制子功能組石膏漿溢流順序控制子功能組除霧器沖洗順序控制子功能組氧化風(fēng)機(jī)順序控制子功能組PH計(jì)沖洗順序控制子功能組，等等。C）石灰石制備系統(tǒng)功能組石灰石制備系統(tǒng)功能組包括以下子功能組：布袋除塵器順序控制子功能組除鐵器順序控制子功能組，等等。D）石灰漿磨制系統(tǒng)功能組石灰漿磨制系統(tǒng)功能組包括以下子功能組：稱重式皮帶給料機(jī)順序控制子功能組濕式球磨機(jī)順序控制子功能組濕式球磨機(jī)給水順序控制子功能組磨一級(jí)循環(huán)泵順序控制子功能組磨二級(jí)循環(huán)泵順序控制子功能組，等等。E）泵液排放系統(tǒng)泵業(yè)排放系統(tǒng)包括以下子功能

10、組：事故漿罐順序控制子功能組各個(gè)地坑泵順序控制子功能組，等等。F）其他系統(tǒng)還包括以下功能組：石膏二級(jí)脫水系統(tǒng)順序控制子功能組石膏一級(jí)脫水溢流返回系統(tǒng)順序控制子功能組工藝水系統(tǒng)順序控制子功能組工業(yè)水系統(tǒng)順序控制子功能組，等等。G）聯(lián)鎖、保護(hù)、報(bào)警邏輯FGD系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護(hù)主要包括以下：FGD裝置的聯(lián)鎖保護(hù)：包括一是來自FGD本身的聯(lián)鎖保護(hù)信號(hào)，如FGD進(jìn)口溫度異常、出口壓力異常、增壓風(fēng)機(jī)故障、換熱器故障、循環(huán)漿泵投入數(shù)量不足等；二是來自主機(jī)組鍋爐的聯(lián)鎖信號(hào)，例如鍋爐MFT吹掃、油燃燒器投入數(shù)量過多、煤燃燒器投入數(shù)量不足、電除塵電場投入不足等。重要輔機(jī)設(shè)備本體的聯(lián)鎖保護(hù)（如濕磨、真空皮帶、增壓風(fēng)機(jī)、

11、GGH等）其他如備用設(shè)備啟停聯(lián)鎖、箱罐液位聯(lián)鎖、管道設(shè)備沖洗聯(lián)鎖，等等。第二部系統(tǒng)配置詳單（一）控制站硬件1、控制器及附件型號(hào)模件概述數(shù)量PM1800現(xiàn)場控制器主單元2FP1830Profibus主站通訊模件，直接連接Profibus現(xiàn)場設(shè)備2AM1800總線空槽模塊2TA1800鋰電池（控制器附件），電壓3V,電池容量1200mAh帶接線42、IO站通訊模塊及附件CI1020通訊接口模塊，支持冗余配置8TU1020IO背板，最多可配置20塊IO模塊4SUBCON-PLUS-PROFIB/SC2DP總線接口，D-SUB連接器，9位，針式連接器，進(jìn)線35度103、I/O站模塊及其附件冗余I/O模

12、塊及底座AI1031B8個(gè)模擬輸入通道（1*8）,組隔離；0.1%W度；佶號(hào)：0/4.20mA,0/1.5V;支持冗余配置23AI1031R8個(gè)模擬輸入通道（1*8）,組隔離；0.1%精度；佶號(hào)：RTDPt100、Cu50;支持冗余配置1AO1031B8個(gè)模擬輸出通道（1*8）,組隔離；佶號(hào)：0/4.20mA;支持冗余配置5DI1041B16個(gè)數(shù)字輸入通道（2*8）,組隔離；24VDC干觸點(diǎn)彳百號(hào)，24/48VDC和110/220VAC繼電器信號(hào)；支持冗余配置32DO1041B16個(gè)數(shù)字輸出通道（1*16）,組隔離；24VDC/220VAC繼電器信號(hào)；支持冗余配置18/O接線端子板TB1031

13、-AI8通道模擬量輸入端子板，包含端子板線纜，用于AI1031B/H23TB1031-R8通道模擬量輸入端子板，包含端子板線纜，用于AI1031R1TB1031-AO8通道模擬量輸出端子板，包含端子板線纜，用于AO1031B415TB1042-DI(230VA。X16通道數(shù)字量輸入端子板，包含端子板線纜，帶relay220VAC用于DI1041B32TB1042-DO16通道數(shù)字量輸出端子板，包含端子板線纜，帶relay,用于DO1041B18二、系統(tǒng)軟件HLChineselanguage漢語3WinConfig組態(tài)軟件（專業(yè)版），可以實(shí)現(xiàn)組態(tài)、功能塊圖顯示1Numberofsupported

14、basiccontrollerncl.50I/Oseach控制器授權(quán)，每個(gè)控制器包括50I/O點(diǎn)權(quán)限2Setofadditional控制器擴(kuò)展授權(quán)，擴(kuò)展以50個(gè)I/O點(diǎn)為單位的權(quán)限數(shù)量2450basicI/OsWinHMI作員監(jiān)控軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)流程的監(jiān)控、報(bào)警2OPCTunnelOPC/X軟件1TrendServerPackage趨勢服務(wù)器軟件1三、外配件CN001800*600*2100mm,顏色：7035（工業(yè)灰）（主推機(jī)柜），包括端子、空開等。4OS001平面操作臺(tái)，725*700*1118（高*寬*深），7035（工業(yè)灰）3Dell22英寸22”寬屏，分辨率1680*1050（主推顯示器）3DELL3010MTG20202.9GHz,內(nèi)存2G硬盤500GDVD光驅(qū)3冗余網(wǎng)卡Broadcom,BCM-5722千兆PCI-E1X3CP-E24/10AABB開關(guān)電源,24VDC/10A