山铝自备电厂1#循环流化床锅炉的dcs控制系统

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1、山铝自备电厂1＃循环流化床锅炉的DCS控制系统-------------------------------------------------------------------------------[关键词]1．系统简介1.1项目背景　　随着我国采煤总量的不断增加，煤质变得越来越差，普通锅炉难以适应略劣质煤的燃烧。同时，为使居民身体健康，改善环境，减少污染，我厂领导决定将原1＃普通锅炉停用，改为75吨循环流化床锅炉。由于循环流化床可在低温条件下分解燃烧，便可减少废气排放，满足环保要求；而其

2、稳定的燃烧源，具有高速度、高浓度的循环流态化技术，又能满足劣质煤的燃烧要求，产生高强度的热能传递，从而减少资源的浪费。由此可见，这既是对当今绿色环保的支持，又是对能源充分利用一举两得的决策。1.2循环流化床的主要工艺过程　　新燃料（煤）与脱硫剂（石灰石）不断加入到炉膛燃烧室中，床层底料在一次风的作用下开始流化、破碎、燃烧，被烟风带出燃烧室的粉尘，被旋风分离器捕捉，有返料设备返回燃烧室中，形成了灰循环硫化过程。　　循环流化床的一次风从炉膛的底部吹入，推动床料硫化，并且形成还原燃料气氛。在一定高度加

3、入二次风，二次风促使燃料充分燃烧。高压风使返料返回燃烧室，形成循环回路。　　其汽水系统是与汽包煤粉炉相似，即给水系统经过省煤气、汽包、水冷壁、过热器向外提供合格的蒸汽。1.3控制系统选型：　　对于流化床锅炉这样一个庞大的系统，控制系统要为操作人员提供各种运行参数，运行速度满足工艺要求，完成诸如实时数据显示、报警、回路调节、设备的启停、联锁、解锁以及报表的打印、事故追忆、历史值的查阅等功能。同时考虑到节约成本，降低项目总体费用。我们选用了国内技术领先、功能完善、运行可靠的北京和利时公司的DCS分布

4、式控制系统。　　根据生产工艺流程的需要以及仪表测点、控制量的要求，我们配置了一个工程师站，两个操作员站，一个I/O站，相互之间通过网络连接。为加强系统的可靠性，配置采用了冗余技术--微机双网线连接，I/O站采用双CPU，即是一根网线、一个I/O站、一个操作员站出现故障，另一个可自动投入运行，并发出报警，从而保证整个系统的正常运行。　　其中，1#站作工程师站，完成软件组态及对各站数据库、报表、图形、历史库的下装，I/O站完成现场信号采集及控制功能。操作员站完成现场监视，包括报警、工艺流程显示，控制

5、操作参数修改（如PID参数修改），报警打印，趋势显示、统计等功能。系统采用HS2000系统，版本号为1.51。　　本系统模入量144个，模出量3个，开入量37个，开出量30个，另有中间变量200余个；系统共有10个调节量，包括：引风1个，送风、给水、减温水各两个，给煤3个，用于调节炉膛压力、低温过热器后氧量、锅炉出口氧量、锅筒水位、蒸汽温度、蒸汽流量。实现了控制室内无仪表盘、所有电机、电动阀开停均由微机操作的方案。考虑到紧急情况，我们在操作室电源盘上加了6个急停按钮，供风机及紧急放水，生火排气，

6、高过闸阀三个电动阀门使用，这样可实现对整个系统的多层保护，将事故的可能性降至最低。2．DCS控制系统的数据显示功能1.1数据、流程显示画面　　本系统提供的数据、流程显示画面有主系统、风烟系统、汽水系统、燃烧系统、报警系统、数据系统、键盘系统等八幅画面。　　如何将一个系统的工艺流程图在DCS系统操作员站屏幕上形象逼真的反映出来，一直是我们探讨的问题。我们就这个问题进行了深入细致的研究，首先请教自备电厂的工程技术人员，将流程搞得一清二楚，将画面做的生动形象，并运用了不同色调明暗度绘制出立体图，使操作

7、员有身临其境之感。其次我们用贴片技术，根据人眼视觉差，将多由能动的设备在运行时，让其产生动态，使操作人员易于识别哪些设备在运行，哪些设备停止，而且给人以美感。如引风机运行，风机由绿色变成红色，同时烟囱不停得冒烟；送风机运行，风机便可转动；给煤机运行，煤就落向皮带，且炉膛火焰上下运动。而所有调节法也随阀门开度变化而产生阀位的变化，液为亦随实际液位实时变化。　　对于操作人员操作需要监测的数据，我么做成动态电，放置于系统流程图相应的位置，并用不同的颜色表示不同类型的参数，有微机每秒钟进行一次刷新。重要

8、参数报警时还设计了闪烁功能以提醒操作人员；　　所有数据我们做成两幅数据画面，并按类别分组，便于操作人员比较、判断、分析运行参数。　　在报警画面设计中，采用屏幕光字牌报警和铃声相结合的办法，实现声光报警。举例来说当报警出现，铃声响，同时光字牌闪烁，当用鼠标点《报警消音》按键后，铃声停，同时闪烁消失，但红色报警光字牌仍存在，直到报警完全消失光字牌变绿。1.2作画面　　系统组态提供了风机开停／风阀调节，给水阀、减温水阀、给煤机启停／频率调节、电动阀开关等操作画面。通过底图切换按钮可任意转换，方便实用。