PLC實(shí)現(xiàn)大型火力發(fā)電廠(chǎng)煙氣脫硫控制系統(tǒng)
| 1、引言 經(jīng)濟(jì)發(fā)展使得人們的生活水平逐漸的提高，但同時(shí)也使人們周?chē)纳瞽h(huán)境不斷惡化，人們逐漸意識(shí)到環(huán)境污染的危害，并提出了經(jīng)濟(jì)與環(huán)境必須協(xié)調(diào)發(fā)展的要求。大氣污染與人們的生活息息相關(guān)，因?yàn)樗鼤?huì)直接造成人群死亡率增加，破壞生態(tài)系統(tǒng)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而火電廠(chǎng)、煉鋼廠(chǎng)等工業(yè)所排放的廢氣正是大氣污染的主要來(lái)源。鑒于此，國(guó)家有關(guān)部委制定了法規(guī)要求電廠(chǎng)增加脫硫系統(tǒng)。當(dāng)前行業(yè)內(nèi)對(duì)減排二氧化硫的主要方法有：煙氣脫硫。將鍋爐燒煤后的煙氣通入石灰水中洗氣，將硫產(chǎn)物吸收，石灰水洗氣后加入氫氧化鈉NaOH再生，這就是脫硫。目前應(yīng)用較為廣泛的煙氣脫硫工藝有：石灰石（石灰）-石膏濕法脫硫、噴霧干燥法脫硫、煙氣循環(huán)流化床脫硫、海水脫硫、電子束法脫硫。國(guó)內(nèi)針對(duì)超過(guò)200MW的大型機(jī)組優(yōu)先考慮采用石灰石（石灰）-石膏濕法脫硫。本文結(jié)合西門(mén)子電氣公司西門(mén)子系列PLC在山西某自備發(fā)電廠(chǎng)（簡(jiǎn)稱(chēng)弘電）2×200MW機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，著重探討石灰石（石灰）-石膏濕法脫硫監(jiān)控系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)與實(shí)際應(yīng)用。 2、濕法脫硫工藝簡(jiǎn)介 石灰石（石灰）—石膏濕法脫硫工藝采用價(jià)廉易得的石灰石或石灰作脫硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液。當(dāng)采用石灰為吸收劑時(shí)，石灰粉經(jīng)消化處理后加水磨制成吸收漿液。在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。其反應(yīng)原理可用以下化學(xué)反應(yīng)方程來(lái)描述： CaCO3+SO2=CaSO3+CO2 2CaSO3+O2=2CaSO4 弘電脫硫工藝系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)組成：#1爐系統(tǒng)， #2爐系統(tǒng)和公用系統(tǒng)。其中#1爐系統(tǒng)與#2爐系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)基本一樣，分別負(fù)責(zé)來(lái)自1號(hào)和2號(hào)鍋爐煙氣的脫硫任務(wù)，按功能分成煙道功能子系統(tǒng)和吸收塔功能子系統(tǒng)。公用系統(tǒng)是指#1爐和#2爐共同使用的功能設(shè)備的統(tǒng)稱(chēng)，按功能劃分為公用輔助系統(tǒng)、石灰石卸料與磨制系統(tǒng)和廢水處理系統(tǒng)等。 3、脫硫控制系統(tǒng) 表1 脫硫系統(tǒng)控制測(cè)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表 表1給出了各個(gè)系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)（IO）分配點(diǎn)數(shù)。 根據(jù)上述脫硫系統(tǒng)的特點(diǎn)，整個(gè)控制系統(tǒng)也劃分三個(gè)子系統(tǒng)，共采用三對(duì)西門(mén)子電氣公司的西門(mén)子系列PLC300系列控制器組成冗余的控制系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)，控制器通過(guò)西門(mén)子系列N以太網(wǎng)模塊與100M以太網(wǎng)交換機(jī)直接相聯(lián)。控制系統(tǒng)配置了三臺(tái)操作員站和一臺(tái)工程師站，采用雙機(jī)熱備運(yùn)行方式。 脫硫DCS系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需要與#1、#2鍋爐的DCS系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)信號(hào)的交流，從#1、#2過(guò)來(lái)到達(dá)脫硫DCS系統(tǒng)的狀態(tài)主要有：鍋爐的負(fù)荷、鍋爐油槍工作狀態(tài)、鍋爐煤層工作狀態(tài)、鍋爐吹掃、鍋爐MFT以及電除塵的運(yùn)行狀態(tài)。從脫硫DCS系統(tǒng)傳遞到#1、#2鍋爐DCS的信號(hào)有：旁路擋板、原煙氣擋板和凈煙氣擋板的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。這些信號(hào)都涉及到電廠(chǎng)鍋爐的運(yùn)行，所以鍋爐DCS與脫硫DCS之間的接口采用硬接線(xiàn)方式。 #1爐和#2爐設(shè)備是相對(duì)獨(dú)立的，它們共同調(diào)用公用系統(tǒng)中的石灰石供漿和石膏脫水子功能系統(tǒng)，#1爐與#2爐之間也存在著連鎖保護(hù)，這些在#1爐、#2爐和公用系統(tǒng)控制器之間傳遞的信號(hào)通過(guò)Modbus-TCP協(xié)議傳輸，從而節(jié)省了重復(fù)的IO電纜鋪設(shè)費(fèi)用。 脫硫DCS系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能有：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS），模擬量控制系統(tǒng)（MCS），組態(tài)軟件和順序控制系統(tǒng)（SCS）。 （1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS） 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)按所選定的數(shù)據(jù)采集前端設(shè)備的采樣速率，周期性地采集和處理現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和工藝的開(kāi)關(guān)量和模擬量信息。并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)顯示屏中顯示，作為運(yùn)行人員監(jiān)視和操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的依據(jù)。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本功能有：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、屏幕顯示、報(bào)警聲光顯示、事件記錄和追憶、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)檢索及打印、性能在線(xiàn)計(jì)算等功能。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)首先是通過(guò)采集卡周期性?huà)呙柰獠繙y(cè)點(diǎn)的狀態(tài)，然后經(jīng)過(guò)諸如正確性判斷、工 |
