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)境治理要求的進一步加深，其SO2排放量仍無法達標。石家莊東方熱電股份有限公司熱電三廠為保護環(huán)境，減少SO2對大氣的污染，決定對#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 對于循環(huán)流化床鍋爐進行脫硫處理，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，通過化學(xué)反應(yīng)生成CaSO4，達到脫硫目的。系統(tǒng)工藝流程路線如下： (1)石灰石粉→粉倉→粉倉插板閥→粉倉旋轉(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→爐膛； (2)空氣→羅茨風(fēng)機→電動蝶閥→噴射泵→送粉管路(另一路送氣化風(fēng))→爐前檢修隔斷門→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→布袋除塵器。 該系統(tǒng)設(shè)計采用雙路聯(lián)調(diào)送粉方式，每臺爐由兩路送粉設(shè)備裝置及管路將石灰石粉送入爐膛。送粉量由PLC根據(jù)每臺爐SO2監(jiān)測裝置所提供的信號對該爐的旋轉(zhuǎn)給料閥實行變頻聯(lián)動調(diào)節(jié)。 二 控制系統(tǒng)設(shè)計實施 整個控制系統(tǒng)由一臺中控室內(nèi)的監(jiān)控計算機(操作員/工程師站)、一臺現(xiàn)場控制站 FX2N型PLC-128MR、并配以4個 FX2N-4A/D數(shù)據(jù)采集模塊、一個 FX2N-4D/A模擬數(shù)據(jù)輸出模塊和4臺變頻給粉裝置組成。監(jiān)控計算機主要負責實時監(jiān)控煙氣監(jiān)測系統(tǒng)檢測的SO2參數(shù)值和對系統(tǒng)進行操作和故障監(jiān)測，現(xiàn)場控制站根據(jù)SO2含量對送粉量進行自動或手動操作，并與上位機采用RS-485進行實時通信。 現(xiàn)場控制站配置見附圖。 1. FX2N-128MR現(xiàn)場控制站 FX2N-128MR現(xiàn)場控制站是整個控制系統(tǒng)的核心，其運算處理速度：基本指令0.08µs/指令，應(yīng)用指令1.52～100µs/指令，輸入輸出總點數(shù)256點，******存儲容量16k步，內(nèi)置存儲器容量8k步，順控指令27條，步進梯形圖指令2條，應(yīng)用指令128種，298個。 FX2N-4A/D數(shù)據(jù)采集模塊：接受4～20mA電流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸送給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)的啟動和控制 噴鈣脫硫系統(tǒng)可采用三種方式進行啟動。 (1)方式一：自動啟動 將各就地設(shè)備的控制箱切換至“遠方”位置，在顯示器屏上點擊“全自動啟動”按鈕，系統(tǒng)將按下列順序啟動設(shè)備。 (a)啟動羅茨風(fēng)機延時12s，開始下一步，否則報警； (b)自動打開風(fēng)機后電動蝶閥開到預(yù)定位置時，開始下一步，否則12s后報警； (c)此時空氣母管壓力下降至運行I值(調(diào)試確定)。啟動緩沖罐下旋轉(zhuǎn)給料閥緩慢升速至第一設(shè)定轉(zhuǎn)速(調(diào)試確定)運行l(wèi) 2s； (d)啟動緩沖罐上粉倉旋轉(zhuǎn)給料閥，并接通緩沖罐料位控制回路； (e)接通SO2監(jiān)測控制系統(tǒng)回路，通過PLC控制緩沖罐下旋轉(zhuǎn)給料閥轉(zhuǎn)速，使SO2測量值達設(shè)定標準值(<1200mg／m3)，此時空氣母管的壓力要上升至運行II值； (f)啟動電加熱器，并將溫度調(diào)至設(shè)定值。 (2)方式二：遠方操作啟動 各就地設(shè)備控制箱的切換開關(guān)切至“遠方”位置。設(shè)備啟動順序與方式與上述完全相同，只不過是由設(shè)備操作人員在主控室CRT前利用鼠標按程序提示框逐一進行啟動操作。 (3)方式三：就地操作啟動 各就地設(shè)備控制箱的切換開關(guān)切至“就地”位置，此時設(shè)備的啟動順序不受限制，由操作人員任意啟動，但若不是特殊情況，不采用此工作方式，因為該方式即使啟動設(shè)備也不會實現(xiàn)PLC聯(lián)調(diào)，達不到系統(tǒng)的使用目的。 3. 噴鈣脫硫控制系統(tǒng)的運行 (1)系統(tǒng)運行時顯示的狀態(tài)參數(shù)有：粉倉料位、羅茨風(fēng)機運行狀態(tài)、電動蝶閥狀態(tài)、下旋轉(zhuǎn)給料閥轉(zhuǎn)速、上旋轉(zhuǎn)給料閥運行狀態(tài)(停止、運行交替顯示)、緩沖罐料位、煙氣SO2值、空氣加熱后溫度、PLC運行狀態(tài)指示、噴鈣量。 (2)系統(tǒng)運行時可將各設(shè)備的運行狀態(tài)及SO2值實現(xiàn)采集、存儲、通信打印、圖形顯示等功能，各項功能可在CRT人機界面上利用菜單命令來實現(xiàn)。 |
