DCS在某电厂脱硫系统的应用.pdf

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1、第12期董玉强等．DCS在某电厂脱硫系统的应用DCS在某电厂脱硫系统的应用董玉强白焰(华北电力大学自动化系，北京102206)摘要以某火电厂的脱硫控制系统工程为背景，采用EDPF-NT+系统，实现脱硫工艺的自动控制。首先介绍脱硫系统的工艺流程和该工程的几大系统，DCS的配置和功能，以及主要控制回路的设计与实现方案。重点介绍采用顺序控制系统和模拟量控制系统设计脱硫控制系统逻辑功能的方法。实践证明：该系统的逻辑设计满足系统要求，增加了系统的安全性和可靠性。关键词脱硫控制系统EDPF—NT+系统SCSM

2、CS中图分类号TH862+．6文献标识码B文章编号1000-3932(2012)12-1561-06研究表明，我国酸雨的pH值低，属典型的硫酸型酸雨。燃煤电厂排烟中的SO：含量极高，占全国排放量的40％～50％。控制燃煤电厂SO：的排放总量是抑制我国酸雨污染的关键⋯。根据我国环境保护法规和最新火电厂大气污染物排放标准的规定，新建火型火电厂都必须配有烟气脱硫系统。烟气脱硫控制系统的设计是个较为重要的环节，提高该系统的自控水平，有利于系统的长期稳定运行。随着发电厂自动化水平的提高，目前国内多采用DCS

3、对脱硫系统的生产过程实现分散控制、集中管理。DCS在工程应用中主要有数据采集系统(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、顺序控制系统(SCS)及电气控制系统(ECS)等。合理设计相关控制系统能有效提高系统的可靠性、可用性和自动化水平。笔者根据某电厂烟气脱硫(FlueGasDesulfu-rization，FGD)工程项目，介绍DCS在该工程项目中的应用。1工程概况及工艺概述目前，国际上实现工业应用的烟气脱硫技术中，湿法脱硫技术占80％，该技术以气／液接触充分、脱硫效率高而被广泛使用。湿法脱硫技术中尤

4、以石灰石一石膏法烟气脱硫工艺应用最多，该技术成熟、脱硫效率高、吸收剂廉价易得且煤种适应范围广，能满足大机组烟气脱硫要求，脱硫副产品可资源化，并有较大幅度降低工程造价的可能性等显著优点，是世界上最成熟、应用最广泛的烟气脱硫工艺，约占55％。某电厂一期2×330MW机组的脱硫系统采用石灰石一石膏湿法烟气脱硫技术，烟气脱硫系统按一炉一塔单元制配置，1。和2’脱硫系统分别设置烟道、吸收塔、膨胀节及FGD出口挡板门等，其工艺流程如图1所示。吸收剂制备、石膏脱水、工艺水、事故浆液及废水处理等系统为公用系统。石

5、灰石浆液制备系统为脱硫系统公用，在脱硫系统内设置石灰石浆液箱，由两台机组共用。脱硫系统的保安电源不单独设置，分别由各机组保安电源直接提供。脱硫产生的副产品经一级水力旋流器浓缩处理成含固量50％的石膏浆液，石膏浆烟气出口烟温烟气出l：lSO：控制浓度检测烟气入口烟温控制烟气入口so浓度检测吸收塔液位控制氧化风机控制pH检测图1某电厂脱硫系统工艺流程收稿日期：2012-06—17(修改稿)化工自动化及仪表第39卷液自流至真空皮带脱水机，脱水成为含水率小于lo％的石膏固体后送至石膏堆料间储存外运。脱硫废

6、水处理系统经旋流后一部分溢流，通过废水旋流箱与废水旋流泵进入废水处理系统，处理后的废水直接送入电厂废水系统。该电厂采用湿式石灰石一石膏烟气脱硫技术，具有脱硫效率高、设备投用率高及技术成熟等优点，但也存在投资成本高及运行费用高等缺点。烟气脱硫工艺过程简介：由锅炉排出的含有SO，的热烟气(即原烟气)从吸收塔的下方进入并向上流动；位于吸收塔上部的喷淋装置向下均匀地喷出石灰石浆液液滴，这种逆流运动方式使烟气中的SO：与石灰浆液滴(吸收剂)充分接触净化含硫烟气；净化后的洁净烟气由引风机排人烟囱、21。主要化

7、学反应有：吸收反应2S0，+H，0+CaCO，一Ca(HS03)2+C02氧化反应Ca(HS03)2+02+CaCO，+3H20—+2CaS04·2H20+C022DGS配置脱硫控制系统采用DCS分散管理、集中控制方式，集中控制室和工程师站布置在脱硫岛的电控楼内，并设有控制通信设备，将一部分信号传送到机组单元控制室，电控楼内部设脱硫装置和辅助系统(FGD)电气间、FGD控制室、电子设备间、工程师室、烟气检测室和运行值班室，脱硫控制室设有FGD—DCS操作员站、打印机、工业电视及火灾报警等系统。整套

8、FGD装置的运行完全自动控制，其主要功能系统包括：数据采集系统(DAS)、顺序控制系统(SCS)、模拟量控制系统(MCS)和电气控制系统(ECS)。在集中控制室内完成对FGD及其附属系统的正常启／停、监视、联锁保护、紧急事故处理、FGD的效率及性能计算等，保证FGD安全、可靠并经济运行“。该电厂一期2×330MW机组脱硫工程的DCS采用EDPF．NT+系统，共配置一台工程师站、一台历史站、4台操作员站和一台SIS接口站。系统的具体配置如图2所示。用户可在工程师站创建工程、组态、安装