基于可編程控制器的循環(huán)流化床鍋爐噴鈣脫硫控制系統(tǒng)
| 循環(huán)流化床鍋爐是一種環(huán)保型鍋爐，但隨著環(huán)境治理要求的進(jìn)一步加深，其SO2排放量仍無(wú)法達(dá)標(biāo)。石家莊東方熱電股份有限公司熱電三廠為保護(hù)環(huán)境，減少SO2對(duì)大氣的污染，決定對(duì)#4(75t/h)、#5(135t/h)循環(huán)流化床鍋爐建設(shè)爐內(nèi)噴鈣脫硫系統(tǒng)，采用三菱FX2N型PLC作為操作控制系統(tǒng)。 一 系統(tǒng)工藝流程 對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐進(jìn)行脫硫處理，目前一種普遍采用的方法是將脫硫劑(石灰石粉：粒徑0～2mm，比重約1.4t/m3)通過(guò)送粉管道從爐前二次風(fēng)口送入鍋爐爐膛中與煤一起燃燒，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成CaSO4，達(dá)到脫硫目的。系統(tǒng)工藝流程路線如下： (1)石灰石粉→粉倉(cāng)→粉倉(cāng)插板閥→粉倉(cāng)旋轉(zhuǎn)給料閥→緩沖罐→緩沖罐插板閥→緩沖罐旋轉(zhuǎn)給料閥→噴料泵→送粉管路→爐前檢修隔斷門(mén)→爐膛； (2)空氣→羅茨風(fēng)機(jī)→電動(dòng)蝶閥→噴射泵→送粉管路(另一路送氣化風(fēng))→爐前檢修隔斷門(mén)→爐膛； (3)氣化風(fēng)→空氣加熱器(有旁路閥)→氣化風(fēng)環(huán)管→氣化板→粉倉(cāng)→布袋除塵器。 該系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用雙路聯(lián)調(diào)送粉方式，每臺(tái)爐由兩路送粉設(shè)備裝置及管路將石灰石粉送入爐膛。送粉量由PLC根據(jù)每臺(tái)爐SO2監(jiān)測(cè)裝置所提供的信號(hào)對(duì)該爐的旋轉(zhuǎn)給料閥實(shí)行變頻聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)。 二 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施 整個(gè)控制系統(tǒng)由一臺(tái)中控室內(nèi)的監(jiān)控計(jì)算機(jī)(操作員/工程師站)、一臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)控制站 FX2N型PLC-128MR、并配以4個(gè) FX2N-4A/D數(shù)據(jù)采集模塊、一個(gè) FX2N-4D/A模擬數(shù)據(jù)輸出模塊和4臺(tái)變頻給粉裝置組成。監(jiān)控計(jì)算機(jī)主要負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)煔獗O(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)的SO2參數(shù)值和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作和故障監(jiān)測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)控制站根據(jù)SO2含量對(duì)送粉量進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)操作，并與上位機(jī)采用RS-485進(jìn)行實(shí)時(shí)通信。 現(xiàn)場(chǎng)控制站配置見(jiàn)附圖。 1. FX2N-128MR現(xiàn)場(chǎng)控制站 FX2N-128MR現(xiàn)場(chǎng)控制站是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，其運(yùn)算處理速度：基本指令0.08µs/指令，應(yīng)用指令1.52～100µs/指令，輸入輸出總點(diǎn)數(shù)256點(diǎn)，******存儲(chǔ)容量16k步，內(nèi)置存儲(chǔ)器容量8k步，順控指令27條，步進(jìn)梯形圖指令2條，應(yīng)用指令128種，298個(gè)。 FX2N-4A/D數(shù)據(jù)采集模塊：接受4～20mA電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸送給PLC。 FX2N-4D/A模擬數(shù)據(jù)輸出模塊：將PLC發(fā)出的控制量數(shù)值轉(zhuǎn)化為4～20mA電流信號(hào)輸入到變頻器控制旋轉(zhuǎn)給料閥。 2. 噴鈣脫硫系統(tǒng)的啟動(dòng)和控制 噴鈣脫硫系統(tǒng)可采用三種方式進(jìn)行啟動(dòng)。 (1)方式一：自動(dòng)啟動(dòng) 將各就地設(shè)備的控制箱切換至“遠(yuǎn)方”位置，在顯示器屏上點(diǎn)擊“全自動(dòng)啟動(dòng)”按鈕，系統(tǒng)將按下列順序啟動(dòng)設(shè)備。 (a)啟動(dòng)羅茨風(fēng)機(jī)延時(shí)12s，開(kāi)始下一步，否則報(bào)警； (b)自動(dòng)打開(kāi)風(fēng)機(jī)后電動(dòng)蝶閥開(kāi)到預(yù)定位置時(shí)，開(kāi)始下一步，否則12s后報(bào)警； (c)此時(shí)空氣母管壓力下降至運(yùn)行I值(調(diào)試確定)。啟動(dòng)緩沖罐下旋轉(zhuǎn)給料閥緩慢升速至第一設(shè)定轉(zhuǎn)速(調(diào)試確定)運(yùn)行l(wèi) 2s； (d)啟動(dòng)緩沖罐上粉倉(cāng)旋轉(zhuǎn)給料閥，并接通緩沖罐料位控制回路； (e)接通SO2監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)回路，通過(guò)PLC控制緩沖罐下旋轉(zhuǎn)給料閥轉(zhuǎn)速，使SO2測(cè)量值達(dá)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)值(<1200mg／m3)，此時(shí)空氣母管的壓力要上升至運(yùn)行II值； (f)啟動(dòng)電加熱器，并將溫度調(diào)至設(shè)定值。 (2)方式二：遠(yuǎn)方操作啟動(dòng) 各就地設(shè)備控制箱的切換開(kāi)關(guān)切至“遠(yuǎn)方”位置。設(shè)備啟動(dòng)順序與方式與上述完全相同，只不過(guò)是由設(shè)備操作人員在主控室CRT前利用鼠標(biāo)按程序提示框逐一進(jìn)行啟動(dòng)操作。 (3)方式三：就地操作啟動(dòng) 各就地設(shè)備控制箱的切換開(kāi)關(guān)切至“就地”位置，此時(shí)設(shè)備的啟動(dòng)順序不受限制，由操作人員任意啟動(dòng)，但若不是特殊情況，不采用此工作方式，因?yàn)樵摲绞郊词箚?dòng)設(shè)備也不會(huì)實(shí)現(xiàn)PLC聯(lián)調(diào)，達(dá)不到系統(tǒng)的使用目的。 3. 噴鈣脫硫控制系統(tǒng)的運(yùn)行 (1)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)顯示的狀態(tài)參數(shù)有：粉倉(cāng)料位、羅茨風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、電動(dòng)蝶閥狀態(tài)、下旋轉(zhuǎn)給料閥轉(zhuǎn)速、上旋轉(zhuǎn)給料閥運(yùn)行狀態(tài)(停止、運(yùn)行交替顯示)、緩沖罐料位、煙氣SO2值、空氣加熱后溫度、PLC運(yùn)行狀態(tài)指示、噴鈣量。 (2)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可將各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及SO2值實(shí)現(xiàn)采集、存儲(chǔ)、通信打印、圖形顯示等功能，各項(xiàng)功能可在CRT人機(jī)界面上利用菜單命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。 |
