基于dcs排污控制系统

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1、基于DCS的排污控制系统设计（东北电力大学自动化工程学院，吉林吉林132012）摘要:锅炉运行中，要求有良好的汽水品质，必须进行定时和不定时的排放汽包沉积的杂质，以提高炉水品质，防止结垢，有利于锅炉的安全运行。定期排污程控的可靠DCS控制系统具有控制效果好、可靠性高、系统维护量小、易于组态等特点。本文就DCS技术的特点，将其应用于200MW机组锅炉的排污控制系统中。关键词：DCS技术、锅炉排污、连排、定排程控、开许可条件1、引言以往在火电机组中，锅炉炉水定期排污大部分采用由硬件组成的程控装置，由于

2、编程没能很好地结合电厂的实际情况，在使用中存在一定的问题。其主要原因是：一方面，程控在运行中，一旦某一个定排电动门出现机械故障，定排程控将停止运行，必须要求所有的电动门完好才能投入正常运行，加之许多厂定排电动门较老化，经常出现卡涩等机械故障，所以无法正常投入运行。另一方面，由于采用硬件设备，难免出现运行时间一长，设备的元件出现故障又难于修复，因此，很少投入运行，一般采用人工排污。所以，提高锅炉汽包性和稳定性势在必行。目前，DCS技术已发展成熟，并广泛应用于电厂之中，DCS系统是过程控制专家们借用计

3、算机局域网研究成果,把局域网变成一个实时性,可靠性要求很高的网络型控制系统,运用于过程控制领域。尤其300MW及以上容量机组的热工控制已全面采用DCS控制系统,提高了电厂自动化水平和机组运行的安全性、经济性。将锅炉定期排污程控纳入DCS控制系统(以下简称定排程控)，经过精心设计和调试，获得了成功。2、排污定义及意义2.1连续排污12连续排污系统主要作用是在锅炉运行过程中连续从汽包中排放出适量的含盐成分较高的炉水。该系统的应用可防止出现锅炉排污不足和排污过量的问题。排污不足直接影响炉水和蒸汽的质量，

4、严重时会出现炉水共沸、热力设备结垢爆管等不良现象，影响电厂运行的安全性；排污过量会产生工质及热量方面的损失，影响电厂运行的经济性。锅炉连续排污系统的投运减轻了运行人员劳动强度，提高电厂的自动化水平，起到了节能降耗的作用。提高了电厂的能量管理水平。2.2定期排污当水处理设备不完善或工作不正常时，给水的浑浊度较大，给水中含有一定的泥沙或其它沉淀物。给水进入锅炉后，由于蒸发，炉水中的泥沙含量越来越多，如果不定期排出，上升管因堵塞得不到良好冷却，有爆管的危险。加入锅炉的药剂与炉水中的钙、镁离子生成的水渣如

5、不定期排出，同样存在堵塞上升管的危险。3、连排和定排在锅炉系统中的应用3.1连排系统连续排污主要是排出汽包的盐分含量，排污管通常设在汽包上半部水位下面，连排系统上设有炉水取样，他可以根据汽包炉水化学成分的变化，来调节连续排污量。连排扩容器入口装有电动阀B和D，扩容后的合格蒸汽排到除氧器，不合格蒸汽排至大气。在连续排污扩容器上通常装有对空排气的安全阀，以防箱体超压。连续排污扩容器依靠水位控制仪表来控制箱体水位。当水位高于设定的水位时，则箱体内的水被水位调节阀C自动疏放到定排疏水扩容器。当水位调节阀故

6、障时，依靠旁路手动阀疏水。锅炉连续排污控制部分由炉水品质在线仪表、排污调整门及执行器、控制软件所组成。炉水品质在线仪表送入排污流量控制模块的信号有电导率、PH值、二氧化硅、磷酸根，根据排污控制算法确定是否调整排污门的开度，并控制其排污量。控制算法采用约束PID方式，以排污量作为反馈量。在正常工作时，以二氧化硅、PH值、磷酸根为控制变量，在保证炉水指标的前提下，尽量减少排污量；在二氧化硅、磷酸根仪表缺信号或失效时以电导率为控制变量；在全部在线仪表失效时，自动转入手动控制方式工作。锅炉连排装置的系统配

7、置如图1所示、部件汇总见表1。12图1连排系统配置表1：锅炉连排系统的部件序号名称单位数量1异形节流件套12差压变送器台13压力变送器台14排污调整门台15三阀组、导压管、电缆等附件套112如图2为汽包连排系统的流程图。图2连排系统的流程图3.2定排系统定排分为汽包的定排和锅炉定排。汽包定期排污主要是排出汽包内部的水渣（松散状的沉淀物），同时排出一定的盐分。锅炉的定排主要目的是排出炉水中的沉渣和铁锈，是定期进行的，非连续性的，定期排污是从锅炉蒸发受热面的最低点引出，一般设在水冷壁下集箱最低点。锅炉

8、的定排程控投入后，按先后顺序进行排污，先打开1号电动门(排污总门)，5～8号电动门自动依次进行排污，排污完关闭1号电动门。然后打开2号电动门(排污总门)，9～12号电动门自动依次进行排污，排污完关闭2号电动门。然后打开3号电动门(排污总门)，13～16号电动门自动依次进行排污，排污完关闭3号电动门。然后打开4号电动门(排污总门)，17～20号电动门自动依次进行排污，排污完关闭4号电动门。所有投入程控运行的电动门排污完后，程控自动结束。定期排污在运行中根据需要定时开启和关闭。定期排污