摘要：介紹了分散控制系統(tǒng)dcs在貴陽(yáng)發(fā)電廠#8、#9機(jī)組煙氣脫硫（fgd）系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括控制系統(tǒng)的構(gòu)成和控制功能等。
貴陽(yáng)發(fā)電廠#8、9機(jī)組煙氣脫硫采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝，煙氣脫硫裝置工藝系統(tǒng)為:so2吸收系統(tǒng)、氧化空氣系統(tǒng)、煙氣再熱系統(tǒng)（ggh）、升壓風(fēng)機(jī)、煙道系統(tǒng)等。公用系統(tǒng)包括:濾液水系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、石膏漿液及處理系統(tǒng)、排水坑系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)。
■脫硫工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)介
鍋爐引風(fēng)機(jī)排出的煙氣，經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)升壓以及換熱器降溫后，送入吸收塔，煙氣與石灰石漿液接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及加入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，zui后生成二水石膏。脫硫后的凈煙氣經(jīng)過煙氣換熱器加熱升溫后，通過原有煙囪排入大氣。
■控制系統(tǒng)
1、控制范圍
采用分散控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)脫硫系統(tǒng)的煙氣系統(tǒng)、so2吸收系統(tǒng)、氧化空氣系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)（包括石膏旋流站和廢水旋流砧）、脫硫廢水處理系統(tǒng)的運(yùn)行工況的監(jiān)視和報(bào)警;對(duì)電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)門、風(fēng)門擋板以及電氣供電回路的斷路器的順序控制;以及對(duì)一些工藝參數(shù)的閉環(huán)控制和聯(lián)鎖保護(hù)。
2、控制系統(tǒng)構(gòu)成
#8、9機(jī)組fgd裝置控制系統(tǒng)采用新華xdps-400+分散控制系統(tǒng)dcs。dcs系統(tǒng)由高速實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和連接在網(wǎng)上的人機(jī)接口站mmi與分散處理單元dpu三大部分組成，dpu面向被控對(duì)象，進(jìn)行快速數(shù)據(jù)輸入輸出處理和閉環(huán)控制計(jì)算，完成報(bào)警檢測(cè)、接收操作指令和組態(tài)修改指令。mmi包括操作員站opu、工程師站eng、歷史數(shù)據(jù)站hsu。面向操作員以流程圖、棒狀圖、曲線、表格、按鈕、對(duì)話框等方式提供數(shù)據(jù)，解釋操作指令并送到dpu。通過問mmi、操作員和工程師可對(duì)監(jiān)控過程進(jìn)行干預(yù)和修改，在網(wǎng)上任一臺(tái)打印機(jī)上打印任何所需資料。mmi還能完成數(shù)據(jù)記錄統(tǒng)計(jì)功能。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)網(wǎng)1：冗余。1：1冗余通訊接口卡，沒計(jì)了傳輸出錯(cuò)檢測(cè)技術(shù)，任何一條網(wǎng)絡(luò)故障都不會(huì)影響通訊，增強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性與可靠性。
#8、9機(jī)組fgd裝置的dcs設(shè)置了四對(duì)dpu（其中一對(duì)dpu是共用系統(tǒng)用）、四個(gè)操作員站、一個(gè)工程師站和一個(gè)歷史站。
3、控制功能
dcs系統(tǒng)主要具備四個(gè)功能:數(shù)據(jù)采集和處理（das）;開關(guān)量順序控制（scs）;模擬量控制（mcs）和熱工保護(hù)。
●數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)das
fgd裝置的熱工檢測(cè)系統(tǒng)由分散控制系統(tǒng)dcs中的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)（das）來完成。
das系統(tǒng)的基本功能包括:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、屏幕顯示、參數(shù)越限報(bào)警、事故追憶、打印報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等。
●開關(guān)量順序控制
輔助機(jī)的聯(lián)鎖保護(hù)和啟停控制以及一些主要閥門的開閉控制由dcs中的開關(guān)量順序控制系統(tǒng)（scs）來完成，實(shí)現(xiàn)功能組或子組級(jí)的控制，以減輕運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度防止誤操作。主要操作的對(duì)象有:吸收塔循環(huán)泵、增壓風(fēng)機(jī)、氧化風(fēng)機(jī)、密封風(fēng)機(jī)、吸收塔石膏排出泵、石膏漿液輸送泵、廢水旋流站給水泵、廢水處理系統(tǒng)給水汞、工藝水泵、石灰石漿液輸送泵、密封煙氣風(fēng)機(jī)、污泥循環(huán)泵、污泥輸送泵、絮凝劑加藥泵、出水泵等。
●熱工保護(hù)
脫硫系統(tǒng)的熱工保護(hù)由dcs獨(dú)立的分散處理單元來完成。主要實(shí)現(xiàn)的保護(hù)功能:fgd裝置的保護(hù)動(dòng)作條件包括fgd進(jìn)口溫度異常、進(jìn)口壓力異常、出口壓力異常、8、9號(hào)爐主燃料跳閘（mfu、增壓風(fēng)機(jī)故障、換熱器故障、循環(huán)漿泵投入數(shù)量不足、原煙氣擋板或凈煙氣擋板未開等。當(dāng)發(fā)生上述情況時(shí)，fgd裝置停運(yùn)并自動(dòng)打開煙氣旁路擋板，通過關(guān)閉原煙氣擋板和凈煙氣擋板來斷開進(jìn)入fgd裝置的煙氣通道，使煙氣旁路，直達(dá)煙囪排放。
控制室設(shè)旁路擋板門手動(dòng)按鈕，在緊急狀態(tài)時(shí)，可強(qiáng)制動(dòng)作旁路擋板門，保證鍋爐安全運(yùn)行。
fgd裝置的dcs系統(tǒng)與8、9號(hào)爐的dcs控制系統(tǒng)之間的接口采用硬接線方式。主要信號(hào):鍋爐側(cè)風(fēng)量信號(hào);鍋爐狀態(tài)（mft、火焰、吹掃等信號(hào)）;油燃燒器運(yùn)行（或停止）信號(hào);煙道壓力信號(hào);電除塵電場(chǎng)投入狀況信號(hào)等。脫硫側(cè):增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行（或停止）信號(hào);旁路擋板狀態(tài)信號(hào);fgd運(yùn)行（或停止）信號(hào)等。
當(dāng)機(jī)組任意一臺(tái)爐mft動(dòng)作的時(shí)候，關(guān)閉已停爐的原煙氣擋板，停一臺(tái)循環(huán)泵，在煙氣量減少的情況下，根據(jù)吸收塔漿液的ph值及漿液濃度，減少石灰石漿液的供應(yīng)量。
●自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)
fgd裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)由dcs中的模擬量調(diào)節(jié)系統(tǒng)（mcs）完成。主要的調(diào)節(jié)項(xiàng)目有:
（1）增壓風(fēng)機(jī)壓力控制。將增壓風(fēng)機(jī)的入口原煙氣壓力的測(cè)量值和設(shè)定值相比較，偏差經(jīng)過pid運(yùn)算后來調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)入口動(dòng)葉的轉(zhuǎn)角，將增壓風(fēng)機(jī)的入口壓力控制在設(shè)定值。為了優(yōu)化增壓風(fēng)機(jī)壓力控制回路的凋節(jié)性能，引入鍋爐負(fù)荷信號(hào)作為前饋控制信號(hào)，當(dāng)鍋爐負(fù)荷變化時(shí)將同時(shí)調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)的出力，可以減少引風(fēng)機(jī)后至fgdf進(jìn)口段煙氣的壓力偏移。
（2）石灰石漿給料系統(tǒng)。石灰石漿流量控制回路根據(jù)脫硫量的需要調(diào)節(jié)供給吸收塔的石灰石漿流量。通過測(cè)量原煙氣流量和so2含量而得到。由于caco3流量的調(diào)節(jié)影響著吸收塔反應(yīng)池中漿液的ph值，為了使化學(xué)反應(yīng)更*，應(yīng)該將ph值保持在某一設(shè)定值;當(dāng)ph值降低，所需的caco3流量應(yīng)按某一修正系數(shù)增加。將實(shí)際測(cè)量的ph與設(shè)定值進(jìn)行比較，通過ph值控制器產(chǎn)生一修正系數(shù)，對(duì)所需的cacov流量進(jìn)行修正。將經(jīng)ph值修正后的所需caco3流量與實(shí)際的caco3流量進(jìn)行比較，通過一比例積分控制器控制石灰石漿調(diào)節(jié)閥的計(jì)度。
（3）石膏漿排放控制。從吸收塔出來的石膏漿通過排放泵排到石膏旋流砧，經(jīng)旋流濃縮后的漿液通過二通導(dǎo)流閥可以流向石膏漿罐或流回吸收塔，通過控制二通導(dǎo)流閥的流向來控制石膏漿的排放。
該控制系統(tǒng)的任務(wù)是將石膏漿流量作為脫硫量的函數(shù)從吸收塔反應(yīng)池中排出?？梢酝ㄟ^石灰石漿流量閉環(huán)控制回路中caco3的實(shí)際流量間接地確定應(yīng)排放的石膏漿流量，該流量值經(jīng)吸收塔出口漿液濃度的修正，即濃度高時(shí)增加石膏漿排放時(shí)間，濃度低時(shí)減少石膏漿排放時(shí)間。
通過煙氣中so2成份和吸收塔漿液的密度來控制從吸收塔循環(huán)中排出的石膏漿量。
（4）吸收塔液位自動(dòng)控制。進(jìn)入吸收塔的熱煙氣由干冷卻和飽和作用將帶走汽化了的水，這部分損失的水量通過除霧器沖洗系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充。除霧器沖洗為一順控系統(tǒng)，按一定的順序?qū)ΤF器粗分離器和葉片式分離器的進(jìn)、出口側(cè)進(jìn)行沖洗，每一側(cè)沖洗管路上有噴水器和相應(yīng)的沖洗電動(dòng)蝶閥，這些電動(dòng)蝶閥按一定的間隔時(shí)間輪流計(jì)關(guān)，補(bǔ)充到吸收塔中的沖洗水量與上還順控程序中的間隔時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)，因此，通過控制間隔時(shí)間的長(zhǎng)短可以調(diào)節(jié)吸收塔液位。通過煙氣量和吸收塔液位的函數(shù)關(guān)系可以計(jì)算出所需的間隔時(shí)間，與實(shí)際累計(jì)的間隔時(shí)間進(jìn)行比較，當(dāng)累計(jì)的間隔時(shí)間到達(dá)所需的間隔時(shí)間時(shí)，沖洗程序中相應(yīng)的電動(dòng)蝶閥打開，沖洗開始，同時(shí)，間隔時(shí)間累計(jì)器復(fù)置為0，當(dāng)沖洗完畢后，新的間隔時(shí)間開始累計(jì)，從而達(dá)到除霧器沖洗和吸收塔液位的控制雙重目的。
■結(jié)束語(yǔ)
工程采用分散控制系統(tǒng)不僅提高了自動(dòng)化控制水平而目減少了運(yùn)行人員的誤操作和勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提高了系統(tǒng)的可靠性。