PCS7系统在2 ×300MW机组湿法烟气脱硫中的应用
App lica tio n o f PCS7 Sys tem in The W e t FGD o f 2 ×300MW Pow e r Un it
陈　程　孙自强
(华东理工大学自动化研究所,上海　200237)
摘　要: 根据石灰石/石膏湿法烟气脱硫的工艺需求,采用西门子的PCS7过程控制系统作为开发平台,设计了一套电厂2 ×300MW机组湿法烟气脱硫控制系统。具体介绍了该控制系统中的硬件配置、网络配置及软件编制等。系统基于Profibus现场总线,采用了多种冗余措施。实践证明,该系统运行稳定可靠,基本实现了石灰石/石膏湿法烟气脱硫过程中多变量连续控制的要求。
关键词: 控制系统　冗余控制　多变量
中图分类号: TQ9　　　　文献标识码: B
Abstract: According to the technical requirements of lime stone /gyp sum wet FGD, a control system forwet FGD of 2 ×300MW power units is de2 signed by adopting Siemens′PCS7 p rocess control system as develop ing platform. Hardware configuration, network configuration and software p ro2 gramming of this control system are introduced in detail. The system based on Profibus and several redundantmeasures are included. The practice shows that the system is stable and reliable, and the requirement of the multip le variables continuous p rocess control in the wet FGD is fulfilled. Keywords: Control system　Redundant control　Multip le variables
0　引言
火电厂减排二氧化硫的主要途径有:煤炭洗选、洁净煤燃烧技术、燃用低硫煤和烟气脱硫,其中烟气脱硫是目前国际上广泛采用控制二氧化硫排放的成熟技术。我国制定的火电厂烟气脱硫技术路线是重点发展石灰石- 石膏湿法脱硫工艺。该工艺是湿法烟气脱硫技术中最主要的技术,尤其适合大机组烟气脱硫,在美国、德国和日本,应用该技术的机组容量约占电站脱硫装机总容量的80%以上,是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺,具有脱硫效率高(高达95%以上) 、技术成熟、设备运行可靠性高等特点。
PCS7是一种基于现场总线的模块化新一代过程控制系统,将传统的DCS和PLC控制系统的优点相结合,系统所有的硬件都基于统一的硬件平台,可以根据需要选用不同的功能组件进行系统组态。所有的软件也都全部集成在SIMATIC程序管理器下,有统一的软件平台。系统采用大量新技术,在网络配置上采用标准工业以太网和Profibus网络,消除了DCS和PLC系统间的界限,真正实现了仪控和电控的一体化,充分体现了全集成自动化的特点,使系统应用范围变广,是一种面向所有过程控制应用场合的开放型过程控制系统。
1　工艺流程
石灰石/石膏湿法脱硫工艺系统主要有: 烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统和事故浆液池组成。其中,吸收塔是系统中最重要的设备,其作用是,作为烟道的一部分提供烟气通道;作为吸收容器,所有的吸收反应均在吸收塔内完成。吸收塔自下而上可分为三个区:吸收塔浆液池、洗涤区、气体区,如图1 所示。其基本工艺流程如下:锅炉烟气经电除尘器除尘后,通过增压风机、GGH降温后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中,以便脱除SO2、SO3、HCl和HF,与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏(CaSO4 ·2H2O) ,并消耗作为吸收剂的石灰石。循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中,通过喷嘴进行雾化,可使气体和液体得以充分接触。每个泵通常与其各自的喷淋层相连接,即通常采用单元制。
图1　吸收塔内部结构图
Fig11　Internal structure of absorp tion tower
在吸收塔中,石灰石与二氧化硫反应生成石膏,这

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此外,锅炉温度控制画面主要是实现对锅炉温度的实时控制。画面中可以看到给定温度、锅炉温度、夹套温度和温度偏差4 个变量的实时数据,以及给定温度和锅炉温度的实时变化趋势曲线,同时,还可以设置温度的PID控制参数。
在实时数据显示画面中记录了由组态王从EFPT过程控制装置上采集到的实时数据,包括出水阀门、进水阀门、夹套温度、水箱液位、进水流量、出水流量、锅炉液位和锅炉温度等八个变量的实时值。
历史趋势曲线共显示了锅炉液位、锅炉温度、夹套温度、进水执行器开度输出、出水执行器开度输出和锅炉温度输出6个变量的历史变化情况。同时,可以拖动按键,查看一段时间内的模拟量变化情况,或者通过输入起始时间和时间长度来具体指定所要查看变量数据的历史记录。
　　报警窗口用以反应变量的不正常变化,组态王自动对需要报警的变量进行监视。当发生报警时,将这些报警事件在报警窗口中显示出来。报警窗口有两种类型:实时报警窗口和历史报警窗口。实时报警窗口主要是对实时采集的一些数据进行高值和低值报警等,便于即时提醒操作人员进行相关的报警措施,要查阅历史报警事件只能通过历史报警窗口。
3　结束语
论文针对一个过程控制实验装置,设计开发了基于组态王和ADAM5510 的分布式监控系统。实现了对该装置的温度、压力、流量、液位等主要参数的数据采集和实时控制。主要实现了对锅炉温度、液位、流量、阀门开度等参数的实时数据采集、显示、分析,趋势曲线的显示、报警等功能,同时,利用PID的控制规律,分别对锅炉温度和锅炉液位进行实时控制且达到了良好的控制效果。该分布式监控系统具有一定的实用性和通用性,可以推广到工业生产过程的其他监控系统中。
参考文献
1　徐江华, 孙　荣, 邵惠鹤. 基于ADAM5510的PID参数自整定系统[ J ]. 自动化仪表, 2003, 24 (1) : 9 - 11.
2　马兵智, 孙志毅, 赵志诚. 组态软件MCGS在锅炉液位控制中的应用[ J ]. 控制工程, 2003, 11 (1) : 84 - 86.
3　彭道刚, 杨　平, 徐春梅, 等. 基于VC++的数据采集监控系统设计[ C ] / / 第六届工业仪表与自动化学术会议论文集, 2005:122 - 125.
4　陈冠玲. 工控组态软件与其它软件数据交换的三种方式[ J ]. 计算机测量与控制, 2002, 10 (11) : 754 - 764.
5　邵新华, 金元郁, 吕学芳. 基于组态软件与VB的实时监控系统[ J ]. 控制工程, 2003, 10 (5) : 339 - 459.　　收稿日期: 2006 - 03 - 17。
第一作者彭道刚,男, 1977年生, 2004年毕业于华北电力大学控制理论与控制工程专业,获硕士学位,讲师;主要从事智能控制、故障诊断等方面的研究。