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摘要:針對電廠脫硫係統的特點和要求,介紹了力控SCADA軟ruan件jian平ping台tai在zai火huo電dian廠chang脫tuo硫liu監jian控kong中zhong的de應ying用yong,通tong過guo監jian控kong係xi統tong,工gong作zuo人ren員yuan能neng準zhun確que了le解jie脫tuo硫liu係xi統tong運yun行xing狀zhuang態tai,提ti高gao脫tuo硫liu係xi統tong各ge設she備bei的de運yun行xing效xiao率lv,降jiang低di了le設she備bei的de損sun耗hao及ji能neng源yuan的de浪lang費fei,保bao證zheng了le整zheng個ge係xi統tong按an工gong藝yi要yao求qiu正zheng常chang運yun行xing,為wei電dian廠chang安an全quan、穩定、環保運行提供了有力的保證。 關鍵詞: 煙氣脫硫 實時監控係統 力控SCADA軟件 CEMS
一、前言
隨著國內電力事業的飛速發展,電力環保越來越引起人們的關注。根據國家發展規劃,到“十一五”末,中國火電裝機將達到4.773億至5.033億yi千qian瓦wa,每mei年nian需xu要yao燃ran燒shao煤mei炭tan十shi三san點dian五wu億yi噸dun,將jiang大da大da增zeng加jia電dian廠chang的de燃ran煤mei量liang。燃ran煤mei量liang的de大da量liang增zeng加jia,使shi嚴yan格ge控kong製zhi煤mei炭tan燃ran燒shao所suo產chan生sheng的de煙yan氣qi排pai放fang成cheng為wei電dian力li事shi業ye發fa展zhan的de一yi個ge重zhong要yao組zu成cheng部bu分fen。
從排放角度看,煤炭燃燒產生的汙染物主要是二氧化硫、氮氧化物和飛灰。使用靜電除塵器或纖維過濾器可控製99%defeihuiwuran,didanranshaoqikejianshaodanyanghuawudechansheng。danshi,guoneihuodianchangdeeryanghualiupaifangliangshizhongchuzaibijiaogaodeshuiping,meinianeryanghualiudepaifangliangyuewei2300萬噸,造成的損失高達1200億元。
二、脫硫工藝簡述
煙氣脫硫(Flue Gas Desulphurization),英語簡寫為FOD,是目前應用最廣,降低SO2排放量最直接、最經濟、最zui有you效xiao的de方fang法fa,也ye是shi目mu前qian唯wei一yi大da規gui模mo商shang業ye應ying用yong的de技ji術shu。目mu前qian,世shi界jie各ge國guo對dui煙yan氣qi脫tuo硫liu都dou非fei常chang重zhong視shi,已yi開kai發fa了le數shu十shi種zhong行xing之zhi有you效xiao的de脫tuo硫liu技ji術shu。根gen據ju脫tuo硫liu過guo程cheng是shi否fou有you水shui參can與yu及ji脫tuo流liu產chan物wu的de幹gan濕shi狀zhuang態tai可ke以yi分fen為wei濕shi法fa、半幹法和幹法煙氣脫硫。另外還有氨法、鎂法、鈉法、海水脫硫、電予柬輻射法等。
煙氣脫硫係統主要由以下各子係統組成:石灰石漿液製備係統、煙氣係統、二氧化硫吸收係統(包括漿液循環及氧化)、石膏脫水係統、工藝水係統、廢水處理係統。
在所有的方法之中,石灰/石灰石一石膏濕法煙氣脫硫技術應用最為廣泛,具有脫硫效率高,運行可靠性好的特點。石灰/石灰石一石膏濕法煙氣脫硫技術是目前火電廠中大規模商業化應用的脫硫方式之一,90%以上的國內外火電廠脫硫技術均采用石灰/石灰石一石膏濕法煙氣脫硫技術。圖1所示為典型濕法煙氣脫硫工藝圖。

圖1 典型濕法煙氣脫硫工藝圖
◆化灰係統流程:
石灰粉→石灰儲罐→化漿罐→漿液儲罐。可以實時監控石灰儲倉料位、化灰係統工作狀態、化漿罐液位、漿液儲罐液位等。
◆吸收塔工作流程:
鍋爐煙氣經過除塵器除去大部分的粉塵後,經引風機加壓進入脫硫係統。煙氣與從上而下的、由噴嘴充分霧化的脫硫液逆向對流接觸,脫硫液充分吸收煙氣中的SO2後進入除霧器除霧,淨化並除霧之後的煙氣,由煙道引至煙囪排放。
◆氧化出渣係統工作流程:
脫硫液在吸收塔內和SO2充(chong)分(fen)反(fan)應(ying)後(hou),經(jing)漿(jiang)液(ye)排(pai)出(chu)泵(beng)進(jin)入(ru)氧(yang)化(hua)塔(ta)酸(suan)化(hua)氧(yang)化(hua),氧(yang)化(hua)塔(ta)內(nei)同(tong)時(shi)鼓(gu)入(ru)氧(yang)化(hua)風(feng)和(he)酸(suan)化(hua)煙(yan)氣(qi),酸(suan)化(hua)煙(yan)氣(qi)將(jiang)剩(sheng)餘(yu)的(de)脫(tuo)硫(liu)漿(jiang)液(ye)充(chong)分(fen)反(fan)應(ying)後(hou)生(sheng)成(cheng)亞(ya)硫(liu)酸(suan)鈣(gai),然(ran)後(hou)與(yu)氧(yang)化(hua)風(feng)反(fan)應(ying)生(sheng)成(cheng)硫(liu)酸(suan)鈣(gai),經(jing)過(guo)真(zhen)空(kong)帶(dai)式(shi)過(guo)濾(lv)機(ji)過(guo)濾(lv),得(de)到(dao)成(cheng)品(pin)石(shi)膏(gao)。
三、實時監控係統設計
係統以PLC為控製主體,配置工業控製計算機和組態軟件來實現對脫硫係統的數據監視和流程控製。係統網絡結構簡單,PLC負責采集傳感器、壓力儀表等檢測儀表的數據,通過軟件設計控製程序,對現場變送器、閥門和泵等進行監控處理,並可以以多種工作方式進行操作,如就地操作、遠程操作和自動運行等,將設備進行集中控製管理,並監視其運行狀況,方便故障處理。PLC控製站同監控計算機之間通過以太網進行數據通信,控製終端設置在脫硫監控中心,由操作人員進行監控。
作為整個FGD係統的重要組成部分,力控SCADA軟件Forcecontrol6.1負責彙總係統中各種電流、電壓、溫度、流量以及熱工、dianqikaiguanliangdengyunxingxinxi,shixianduixitongyunxingzhuangtaidengzhuyaozhibiaodeshishijianshiyukongzhi,bingbazhexieyunxingxinxiyongtuxingfangshitigonggeiguanlirenyuan,bangzhuguanlirenyuanjianshihekongzhixitongdeyunxing。tongshi,congxitongyunxingdeanquanxinghejingjixingchufa,duiyunxingdezhuyaocanshujinxingfenxi、管理,還可根據運行參數生成各種報表,為係統運行提供有效的管理。
上位機監控組態軟件根據工藝流程設計監控畫麵,具有數據采集顯示、數據存儲管理、報警輸出、曆史數據存儲及報表生成等功能,並連接網絡打印機,方便生產過程中需要生成各種報表文件。該係統設計了冗餘的配置模式,5台上位機通過以太網與PLC控製站相連接,保證了數據的一致性和完整性,確保生產安全穩定的運行。
整套係統采用以太網方式通信,圖2所示為係統架構示意圖。

圖2 係統架構示意圖
四、監控係統主要功能
4.1模擬係統圖顯示
模擬係統圖顯示包括三個方麵的內容:現場設備及其係統模擬圖屏幕顯示,通過改變顏色進行設備運行狀態的顯示,設備的運行參數實時顯示。對FGD監控係統來說,模擬係統圖是以各個分係統的全彩色位圖形式來顯示的,例如:FGD係統模擬係統圖就由吸收塔係統圖、升壓風機係統圖、電氣係統圖等構成的。
根據係統工藝需求,力控實時監控設計了豐富的畫麵顯示,形象動態地顯示化灰係統、脫硫係統、氧化出渣係統及工藝水係統等流程,並采用不同顏色的顯示來反映各設備的運行狀態。圖3、圖4所示為脫硫及硫回收力控顯示流程圖。

圖3 脫硫及硫回收力控係統實時流程圖

圖4 脫硫及硫回收力控係統實時流程圖

圖5 脫硫係統設備控製力控實時畫麵
4.2實時/曆史趨勢曲線顯示
在zai屏ping幕mu上shang以yi曲qu線xian的de形xing式shi實shi時shi跟gen蹤zong模mo擬ni量liang參can數shu隨sui時shi間jian的de變bian化hua,或huo者zhe將jiang數shu據ju庫ku中zhong的de曆li史shi數shu據ju以yi曲qu線xian的de形xing式shi再zai現xian出chu來lai,直zhi觀guan的de表biao示shi了le重zhong要yao參can數shu隨sui時shi閫kun變bian化hua的de趨qu勢shi,便bian於yu係xi統tong性xing能neng的de分fen析xi和he曆li史shi數shu據ju的de查zha詢xun和he檢jian索suo。

圖6 脫硫係統曲線實例圖
4.3報表、報警功能
力控專家報表開發工具提供豐富的報表操作函數集、支持複雜腳本控製,包括:腳本調用和事件腳本,比如利用報表函數可以在報表上同時顯示實時數據和任意時刻的曆史數據,並加以統計處理,例如取行平均、liepingjun,tongjichuzuidazuixiaozhi。yibiaogedexingshichengzudixianshiyunxingcanshuhexiangguancanshu。liebiaoxianshikeyijuyonghuxuyaohenfangbiandizailiebiaoxianshidemeiyezhongpeizhizijisuoyaojianshidecanshu,qitedianshi:一、可以分組顯示參數如常用參數列表、模擬量參數列表、計算量參數列表、開關量參數列表等等,便於對試驗過程的監視;二、可以分類顯示相關參數如溫度、壓力、二氧化硫量等,便於分析相關參數問的相互影響關係。

圖7 脫硫係統專家報表

圖8 係統報警狀態圖
五、總結
本係統具有完善的監控功能,提高了脫硫生產自動化水平,保證了機組的正常穩定運行。通過工程長時間運行的情況看,控製係統、設備運行穩定,維護、檢(jian)修(xiu)工(gong)作(zuo)量(liang)減(jian)少(shao)。通(tong)過(guo)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong),工(gong)作(zuo)人(ren)員(yuan)能(neng)準(zhun)確(que)了(le)解(jie)脫(tuo)硫(liu)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai),提(ti)高(gao)脫(tuo)硫(liu)係(xi)統(tong)各(ge)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)效(xiao)率(lv),降(jiang)低(di)了(le)設(she)備(bei)的(de)損(sun)耗(hao)及(ji)能(neng)源(yuan)的(de)浪(lang)費(fei),保(bao)證(zheng)了(le)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)按(an)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing),為(wei)電(dian)廠(chang)安(an)全(quan)、穩定、環保運行提供了有力的保證。
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