畢業(yè)設(shè)計(jì)34濟(jì)南大學(xué)發(fā)電廠煙氣脫硫工程—石灰石干磨系統(tǒng)的DCS控制設(shè)計(jì)_第1頁
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畢業(yè)設(shè)計(jì)方案 學(xué) 院: 控制科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè): 自動(dòng)化 班 級: 0402 學(xué) 號: 2004031100 學(xué)生姓名: 韓月娟 指導(dǎo)教師: 王新江 設(shè)計(jì)題目: 發(fā)電廠煙氣脫硫工程 石灰石干磨系統(tǒng)的 DCS 控制 2008 年 3 月 28 日 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)方案 學(xué)院 控制科學(xué)與工程 專業(yè) 自動(dòng)化 姓名 韓月娟 學(xué)號 2004031100 設(shè)計(jì)題目: 發(fā)電廠煙氣脫硫工程 石灰石干磨系統(tǒng)的 DCS 控制 一、設(shè)計(jì)方案內(nèi)容:(本頁可另加頁) 1、 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、水平及存在的問題: 近年來,世界各發(fā)達(dá)國家在煙氣脫硫 (FGD)方面均取得了很大的進(jìn)展,美國、德國、日本等發(fā)達(dá)工業(yè)國家計(jì)劃在 2000年前完成 200和 610 MW 的 FGD處理容量。目前國際上已實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù) 主要有: (1)濕法脫硫技術(shù),占 85%左右,其中石灰 -石膏法約占 36.7%,其它濕法脫硫技術(shù)約占 48.3%; (2)噴霧干燥脫硫技術(shù),約占 8.4%; (3)吸收劑再生脫硫法,約占 3.4%; (4)爐內(nèi)噴射吸收劑 /增溫活化脫硫法,約占 1.9%; (5)海水脫硫技術(shù); (6)電子束脫硫技術(shù); (7)脈沖等離子體脫硫技術(shù); (8)煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)等。 以濕法脫硫?yàn)橹鞯膰矣校喝毡?(約占 98%)、美國 (約占 92%)和德國 (約占 90%)等。 FGD技術(shù)按工藝特點(diǎn)分為濕法 !半干法和干法 3大類 ; 按副產(chǎn)品是否回收分為拋棄 法和回收法 。 濕法脫硫工藝 :該工藝 是世界上應(yīng)用最多的 ,占脫硫總裝機(jī)容量的 83.102%。 其原理是 ,采用堿性漿液或溶液作為吸收劑在吸收塔內(nèi)對含有 SO2的煙氣進(jìn)行噴林洗滌 ,使 SO2和吸收劑反應(yīng)生成亞硫酸鹽和硫酸鹽 。 常用的濕法工藝有 :石灰石 石膏法 !雙堿法 !氨酸法 !鈉鹽循環(huán)法 !堿式硫酸鋁法 !水和稀酸吸收法 !氧化鎂法以及海水脫硫等 。 其中石灰石 石膏法是技術(shù)最成熟 !應(yīng)用最多 !運(yùn)行狀況最穩(wěn)定的方法 ,其脫硫效率在 90%以上 , 副產(chǎn)品石膏可以回收利用 ,也可拋棄 。 近年來 ,由日本千代田公司開發(fā)的專利技 術(shù) : 深度脫硫技術(shù) (AdvancedFGD)被美國能源部宣稱為開創(chuàng)了 FGD的新紀(jì)元 , 該技術(shù)的核心是 JBR射流沸騰反應(yīng)器 ,煙氣以沸騰狀通過漿液 ,發(fā)生反應(yīng) ,減少了再循環(huán)泵 !霧化噴嘴 !氧化槽和濃縮裝置等 ,使投資較石灰石-石膏法低 50%-70%,脫硫效率在 70%-80%。 半 干法脫硫工藝 : 半干法工藝的特點(diǎn)是 :反應(yīng)在氣 !固 !液三相中進(jìn)行 ,利用煙氣顯熱 2 蒸發(fā)吸收液中的水分 ,使最終產(chǎn)物為干粉狀 。 以下介紹主要脫硫工藝 ( 1): 旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法 (SDA) , SDA法的原理是通過高速旋轉(zhuǎn)的霧化器 ,將吸收漿液霧化成細(xì)小霧 滴 ,與煙氣中的 SO2進(jìn)行傳質(zhì) !傳熱反應(yīng) , 其轉(zhuǎn)速可達(dá) 15000-20000r/min,轉(zhuǎn)速與霧化效果及脫硫效率成正比 ,脫硫效率在 80%-85%, 被譽(yù)為 20世紀(jì) 80 年代的 FGD技術(shù) 。 ( 2): 爐內(nèi)噴鈣法 (LIFAC)該法除了爐內(nèi)噴石灰石粉外 ,在空氣預(yù)熱器和除塵器間加裝活性反應(yīng)器 ,并噴水增濕 ,使未反應(yīng)的 CaO遇水后生成 Ca(OH)2,促進(jìn)脫硫反應(yīng) ,使最終的脫硫效率達(dá)到 70%-75%。 ( 3) : 煙氣循環(huán)硫化床脫硫 (CFB) , CFB法是 20 世紀(jì) 80年代德國魯奇公司開發(fā)的一種新的脫硫工藝 ,它以循環(huán)硫化床原理為基礎(chǔ) ,通過吸收劑的多次再循環(huán) ,延長吸收劑與煙氣的接觸時(shí)間 ,來提高吸收劑的利用率和脫硫效率 ,鈣硫比 (CaS)在 111-112時(shí) ,脫硫效率接近濕法脫硫效率 . (4): 增濕灰循環(huán)脫硫 (NID)該技術(shù)是 ABB公司開發(fā)的新技術(shù) ,1996年在波蘭 Laziska機(jī)組上 2*125MW脫硫示范工程建成后 ,目前已有 10多套裝置在歐洲各國運(yùn)行 NID法是將 CaO粉粒 ,(直徑 在 1mm以下 )與除塵器收集的大量的循環(huán)灰進(jìn)行混合增濕 ,然后將含 5%水分的循環(huán)灰導(dǎo)入煙道反應(yīng)器 ,與煙氣進(jìn)行脫硫反應(yīng) ,大量的脫硫循環(huán)灰具有很好的流動(dòng)性和極大的蒸發(fā)表面 ,在很短的時(shí)間里使煙氣溫度從 140度 降至 70度 左右 ,煙氣相對濕度增加 40%-50%,此時(shí)有利于 SO2分子溶解 ,對脫硫有利 。 由于讓脫硫灰多次循環(huán) ,使脫硫劑的利用率大大提高 ,當(dāng) CaS=111時(shí) ,脫硫效率大于 80%。 我國衢州化工廠 280t/h鍋爐尾氣脫硫采用 ABB 的 NID法 ,以電石渣作為脫硫劑 ,脫硫效率為 80%,單位脫硫成本為 445元 /(t#SO2), 此外半干法脫硫技術(shù)還有煙道噴射脫硫工藝等 。 干法脫硫工藝 ( CDSI) : 干法脫硫工藝的特點(diǎn) :反應(yīng)在無液相介入的完全干燥的狀態(tài)下進(jìn)行 ,反應(yīng)產(chǎn)物亦為干粉狀態(tài) ,不存在 腐蝕 !泄 露等問題 , 荷電干式噴射脫硫法 (CDSI法 )的核心是 ,吸收劑以高速通過高壓靜電電暈區(qū) ,得到強(qiáng)大的靜電荷 (負(fù)電荷 )后 ,被噴射到煙氣中擴(kuò)散形成均勻的懸濁狀態(tài) ,吸收劑離子表面充分暴露 ,增加了與 SO2反應(yīng)的機(jī)會(huì) , 同時(shí) ,由于離子表面的電暈 ,增強(qiáng)了其活性 ,縮短了反應(yīng)所需的滯留時(shí)間 ,有效提高了脫硫效率 ,當(dāng)CaS=115時(shí) ,脫硫效率為 60%-70%, CDSI法的投資僅為傳統(tǒng)濕法的 10%,占地也只有濕法的 27%, 3 對現(xiàn)有電廠改造尤為實(shí)用 等離子體法是 20世紀(jì) 70年代起來的同時(shí)脫硫脫硝技術(shù) ,被國際上認(rèn)為是最有前途的新一代 FGD技術(shù) 。 它主要是利用高 ,高能 電子使煙氣中的 SO2,NOX,H2O,O2等分子被激活 ,電離甚至裂解 ,產(chǎn)生大量的離子及自由基等活性粒子 ,由于強(qiáng)氧化性 SO2,NOX被氧化 ,在注入氨的情況下 ,生成硫酸銨和硝酸銨化肥 。 根據(jù)高能電子的來源 ,可分為電子束照射法和脈沖電暈等離子法 。 電子束照射法 (EBA)法是日本荏原制作于 20 世紀(jì) 70年代提出的 ,是用電子束對煙氣進(jìn)行脫硫脫硝的技術(shù) , 是靠電子加速器產(chǎn)生高能電子 (400-800keV),使煙氣中的氧和水蒸氣等激發(fā)轉(zhuǎn)化成氧化能力強(qiáng)的 OH,O,和 H2O等游離基 ,與煙氣中的 SOX,NoX反應(yīng)生成硫酸和硝酸 ,再與加入的氨反應(yīng)產(chǎn)生硫酸銨和硝酸銨化肥 。 20世紀(jì) 80 年代 ,美國完成 24000Nm3/h的中試裝置實(shí)驗(yàn) ,目前已在日本 !美國 !俄羅斯等建立 20 多套實(shí)驗(yàn)裝置及示范工程 ,我國成都熱電廠已建成 300000Nm3/h示范工程 。 脈沖電暈等離子體法 (PPCP法 )是在 EBA法的基礎(chǔ)上研制的 ,是靠脈沖高壓電源在普通反應(yīng)器中形成等離子體 ,產(chǎn)生高能電 (5-20Ev),由于它只提高電子溫度 ,而不提高粒子溫度 ,能量效率比 EBA高 2倍 。 其優(yōu)點(diǎn)是 ,設(shè)備簡單 !操作簡便 !投資僅是 EBA 法的 60%,因此 ,成為國際上干法脫 硫脫硝的研究前沿 。 目前幾種成熟工藝 : 目前應(yīng)用較廣的脫硫方法的經(jīng)濟(jì)比較 ,濕法石灰石 -石膏法的脫硫效率最高 ,但費(fèi)用也最高 , 為節(jié)省投資和運(yùn)行費(fèi)用 ,一種簡易石灰石 -石膏法被采用 ,它以犧牲 10%-15%左右的脫硫率為代價(jià) ,有效降低了投資及運(yùn)行成本 , 我國太原第一熱電廠就是采用引進(jìn)簡易 FGD裝置 ,脫硫效率為 80%,發(fā)電成本增加 1006元 /(kW#h),除硫 每 kgSO2成本為 141元 ,該裝置為日本 /綠色援助項(xiàng)目 。 我國 FGD技術(shù)的現(xiàn)狀 : 我國于 20 世紀(jì) 70年代就開始了 FGD技術(shù)的研究 ,與發(fā)達(dá)國家相比 ,起步不晚 ,但 進(jìn)展緩慢 , 各種脫硫工藝均有研究 ,但僅停留在小試中試和工業(yè)性試驗(yàn)裝置上 ,未能轉(zhuǎn)化為工業(yè)化商品 。 近年來 ,我國在一些示范工程上引進(jìn)一批國外先進(jìn)的成熟的脫硫工藝 ,這些裝置 ,設(shè)備先進(jìn) !運(yùn)行穩(wěn)定 !自控程度高 ,但投資和運(yùn)行費(fèi)用太高 , 為此 ,消化吸收使之設(shè)備國產(chǎn)化 ,降低投資及運(yùn)行成本 ,是我們目前研究的課題 , 同時(shí) ,我們還要開發(fā)研究擁有自己的知識產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)符合中國國情的脫硫工藝 。 2、 選題的目的、意義: 目前 我國 的經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件還不允許 像 發(fā)達(dá)國家那樣投入大量的人力和財(cái)力,并且在對二氧化硫的治理方面起步很晚,至今還處于摸索階段,國 內(nèi)一些電廠的煙氣脫硫裝置大部分 是從 歐洲、美國、日本引進(jìn)的技術(shù),或者是試驗(yàn)性的,且設(shè)備處理的煙氣量很小,還不 4 成熟。不過由于近幾年國家環(huán)保要求的嚴(yán)格,脫硫工程是所有新建電廠必須的建設(shè)的。因此我 們必須 以國外的技術(shù)為基礎(chǔ)研制適合自己國家的脫硫技術(shù) 。當(dāng)今發(fā)達(dá)國家正在研究熱門脫硫技術(shù),如脈沖放電法與微生物法, 為了降低我國 SO2 的年排放量,研究 FGD 技術(shù)迫在眉睫 ,力求探索出一種脫硫效率高,運(yùn)行成本低的可行性方案。 目前石灰石 -石膏法濕法脫硫技術(shù)最為成熟,也應(yīng)用最廣,本次設(shè)計(jì)既是為該法提供石灰石制粉的 DCS 系統(tǒng)。 3、 實(shí)施方案及 主要研究手段: 設(shè)計(jì)一套適合發(fā)電廠煙氣脫硫工程 石灰石干磨系統(tǒng)的 DCS 方案,可以實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)、閥門等成套機(jī)電設(shè)備的開關(guān)量控制,包括分組連鎖啟動(dòng)與停車、組內(nèi)自動(dòng)連鎖或單機(jī)控制、系統(tǒng)單機(jī)調(diào)試等功能;過程控制數(shù)據(jù)的采集和處理(包括開關(guān)量和模擬量);動(dòng)態(tài)顯示工藝流程圖畫面及各畫面之間的自由切換;完善的報(bào)警功能,開關(guān)量和模擬量報(bào)警的顯示及確認(rèn)、報(bào)警列表的自動(dòng)記錄和顯示打印、模擬量報(bào)警上下限的設(shè)置和修正,實(shí)時(shí)曲線及歷史曲線圖和棒圖的顯示及打?。惠^強(qiáng)的系統(tǒng)自診斷功能,包括接口模塊出錯(cuò)顯示,在線查看開關(guān)量和模擬量條件表。本 套設(shè)計(jì)可采用 ABB 公司的 Industrial IT 控制系統(tǒng)來完成,該系統(tǒng)是種全年綜合型開放控制系統(tǒng),融傳統(tǒng)的 DCS 和 PLC 優(yōu)點(diǎn)于一體并支持多種國際現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。它既具備 DCS 的復(fù)雜模擬回路調(diào)節(jié)能力,友好的人機(jī)界面( HMI)及方便的工程軟件,同時(shí)又具有與高檔 PLC 指標(biāo)相當(dāng)?shù)母咚龠壿嫼晚樞蚩刂菩阅?。其過程控制模式如下: 操作級控制級現(xiàn)場級E t h e r n e t , T C P / I P B a c k b o n eI / O sP R O F I B U S - PAP R O F I B U S - DPH S I控制器A C 8 0 0 F工程師站( ES )操作員站( OS )該 系統(tǒng)既可連接常規(guī) I/O,又可連接 Remote I/O及 Profibus 、 FF、 CAN、 Modbus 等各 5 種現(xiàn)場總線設(shè)備。 系統(tǒng)具 備高度的靈活性和極好的擴(kuò)展性,無論是小型生產(chǎn)裝置的控制,還是超大規(guī)模的全廠一體化控制,甚至對于跨廠的管理控制應(yīng)用, Industrial IT 都能應(yīng)付自如。 系統(tǒng)分為兩級 :操作管理級 (操作站 OS、工程師站 ES 及網(wǎng)關(guān) GS)和過程控制級 (過程站 PS 及現(xiàn)場控制器 AC800F)。在操作管理級上不僅實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)監(jiān)控操作功能 (預(yù)定義及自由格式動(dòng)態(tài)畫面顯示、趨勢顯示、彈出式報(bào)警及操作指導(dǎo)信息、報(bào)表打印、硬件診斷等 ),而且完成配方管理及數(shù)據(jù)交換等管理功能。過程控制級實(shí)現(xiàn)包括復(fù)雜控制在內(nèi)的各種回路調(diào)節(jié)(各種 PID、比值、 Simith )和高速邏輯控制、順序控制以及批量間歇控制功能。 每個(gè)過程站 PS 支持 5 個(gè)機(jī)架單元,可配置 44 個(gè) I/O 模件 (1408 個(gè) I/0 點(diǎn) ), PS 過程站的 CPU 模件、電源及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口均可冗余。 AC800F 是現(xiàn)場總線 控制器 ,它為用戶提供了使用現(xiàn)場總線技術(shù)的靈活性。 AC800F 采集來自 4 條現(xiàn)場總線 (類型可以不同 )的過程數(shù)據(jù)和診斷信息,并完成與 PS 相同的控制任務(wù) 。 AC800F 通過以態(tài)網(wǎng) (Ethernet)與整個(gè)系統(tǒng) (如OS、 PS 或其它 FC)通迅。 系統(tǒng)控制站硬件均為全金屬外殼封裝。設(shè)備既可安裝于機(jī)柜中,也可裝 于墻上。系統(tǒng)符合所有當(dāng)前 EMC 標(biāo)準(zhǔn)并具有 CE 標(biāo)志。 系統(tǒng)采用兩種普遍的工業(yè)總線。用于過程控制站 PS 內(nèi)部通迅的是( DigiNetP/CAN(DIN/ISO11898標(biāo)準(zhǔn) )總線。 PS/FC 與 OS/ES 之間的通迅由 DigiNetS 網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng) /IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn) )實(shí)現(xiàn),用戶可選擇通迅傳輸介質(zhì) (普通電纜或光纖 )和網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)。 Industrial IT 系統(tǒng)的操作站 OS、工程師站 ES 及數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān) GS 以 MS_WindowsNT 為運(yùn)行平臺(tái),從而確保了系統(tǒng)的通用性、開放性和易用性,并對將來的技術(shù)升級和維護(hù)帶來很大方便。 PC 機(jī)的具體配置可由用戶按照需要自行選擇 (不低于系統(tǒng)基本要求 )。 系統(tǒng)組態(tài)語言基于 IEC1131_3 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),提供了功能塊圖 (FBD)、梯形圖 (LAD)、指令表 (IL)和順序功能圖 (SFC)、 ST(結(jié)構(gòu)化文本 )等圖形化組態(tài)手段。系統(tǒng)還帶有包含近 170多個(gè)功能塊的算法庫和具有 200多個(gè)圖形符號的基本圖庫和內(nèi)含大量 3D圖符的擴(kuò)充圖庫。系統(tǒng)使用同一套組態(tài)工具軟件完成過程級和操作級組態(tài)以及調(diào)試,并使用同一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫。 系統(tǒng)規(guī)模具備很強(qiáng)的伸縮性,每個(gè)系統(tǒng)可根據(jù)工藝或功能劃分為若干個(gè)自動(dòng)化域,每個(gè)域基本配置為 10 個(gè)操 作站 OS、 10 個(gè)過程控制站 PS 或現(xiàn)場控制器 FC,整個(gè)系統(tǒng)擴(kuò)展規(guī)??蛇_(dá) 100個(gè)操作站、 100個(gè)控制站 (140800個(gè) I/O)。 6 系統(tǒng)特點(diǎn): 一、 集成 DCS、 PLC 及 FieldBus 功能 二、全局?jǐn)?shù)據(jù)庫 三、 AC800F 冗余 四、支持 FDT/DTM 組態(tài)及 HART協(xié)議,支持 OperateIT 五、通用性,標(biāo)準(zhǔn)化,靈活性,開放性 六、工程容易,界面友好,維護(hù)簡單。 4、 選題的創(chuàng)新之處: 對該設(shè)計(jì)采用 ABB 公司的 Industrial IT 控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),該 系統(tǒng)的對象屬性( AspectObject)技術(shù)真正實(shí) 現(xiàn)了信息集成,例如操作屏幕上電機(jī)對象,按鼠標(biāo)右鍵,就可獲取該電機(jī)的所有相關(guān)屬性,信息從沒有過的豐富,也從沒有如此結(jié)構(gòu)化。所有智能設(shè)備都能將相關(guān)信息結(jié)構(gòu)性的存放,獲取,包括設(shè)備監(jiān)測,診斷及調(diào)校。采用開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu),廣泛應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù),用戶的設(shè)計(jì)和想法都能實(shí)現(xiàn), 同時(shí) ERP 系統(tǒng)所采集的均為實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)。ABB 的 Industrial IT 平臺(tái)表現(xiàn)出色。系統(tǒng)應(yīng)用靈活,不管是模擬量調(diào)節(jié),還是電氣邏輯控制,運(yùn)用自如 , 控制系統(tǒng)功能強(qiáng)大。 充分發(fā)揮操作員站的微軟環(huán)境,微軟的技術(shù)都能無縫集成應(yīng)用,圖形,網(wǎng)絡(luò),對象技術(shù)等等,擺脫了 傳統(tǒng)意義上操作站的概念,信息集成度是其他系統(tǒng)不能比的 。 優(yōu)秀的開放性和靈活性,支持各種現(xiàn)場總線,對所有智能現(xiàn)場設(shè)備集成,包括MCC, PLC,儀表。這一點(diǎn)比其他系統(tǒng)優(yōu)秀,集成度高,控制功能廣泛。 IEC 標(biāo)準(zhǔn)的編程環(huán)境,能夠?qū)崿F(xiàn)自有知識產(chǎn)權(quán)的涵庫的實(shí)現(xiàn),標(biāo)準(zhǔn)化的基于對象的編程功能,大大縮短了工程開發(fā)和調(diào)試時(shí)間,能自由編程形成專用功能的環(huán)境性能超群。 對象屬性技術(shù)是 ABB 的專利技術(shù),解決了信息集成和信息結(jié)構(gòu)化描述的難題,能過設(shè)備信息結(jié)構(gòu)化,表示信息豐富有序,對于一個(gè)設(shè)備,從設(shè)備安裝開始所有時(shí)間的有關(guān)該設(shè)備的 信息都能記錄,只需按鼠標(biāo)右鍵便可獲取,這種信息集成沒有任何一家系統(tǒng)有實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)和采用標(biāo)準(zhǔn),使得ERP 相聯(lián)不需額外投資,并確保數(shù)據(jù)信息的實(shí)時(shí)性可靠性。現(xiàn)場總線的應(yīng)用,大大節(jié)省了電纜和材料,節(jié)省調(diào)試時(shí)間,由于系統(tǒng)信息集成度高,設(shè)備易于維護(hù),減低維護(hù)成本,減少操作維護(hù)人員 , 進(jìn)一步提高工廠生產(chǎn)率。 5、 預(yù)期研究成果或結(jié)論: 對該課題采用 ABB 公司的 ITDUSTRIAL IT 控制系統(tǒng),進(jìn)行包裝控制 PLC 系統(tǒng) 的硬件設(shè)計(jì),采用 CBF 的 LD 或 FBD 語言進(jìn)行包裝控制 PLC 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),選用 AC800F現(xiàn)場控制器 ,對現(xiàn)場站( PS)站完成各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)采集、控制功能,操作員站( OS)站實(shí)現(xiàn)所有的設(shè)備的操作、故障報(bào)警、狀態(tài)顯示,數(shù)據(jù)累計(jì)、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表,圖形顯示各種狀態(tài)趨勢,可定時(shí)和隨機(jī)打印各種工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)。 7 6、參考文獻(xiàn): 1 工業(yè)脫硫技術(shù)雷仲存 M. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2004.1 2 華能德州電廠二期 660MW 煙氣脫硫工程 石灰石干磨系統(tǒng)計(jì)數(shù)規(guī)范書 .2005.9.12 3 可編程控制器教程胡學(xué)林 M. 北京:電子工業(yè)出版社, 2005.7 4 AC800F Control Build F 培訓(xùn)資料 M ABB中國有限公司 :山東恒拓科技發(fā)展有限公司,濟(jì)南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院, 2005 5 吳根 夏濤 等 .微生物脫硫技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景 J.環(huán)境保護(hù) 6 龍輝 .我國大型火電機(jī)組 FGD 未來發(fā)展方向探討 J.電力環(huán)境保護(hù) , 2007,(01):2830. 7 Sotirchos S V. Chem Eng Sci, 1985,40(11):2039. 8 Bhatia S K. AIChE J,1985, 32(4): 642. 9 /tech/detail.asp?id=446310 18K 2008-2-29 10 /yzh3091/blog/item/45e19b1bcd . 17K 2007-6-13 11 /news/20068181584.htm 二、設(shè)計(jì)方案:(本頁可另加頁) 8 (一):前期準(zhǔn)備: 查找國內(nèi)外煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r和最新研究成果, 收集有關(guān)煙氣脫硫 石灰石干磨系統(tǒng) DCS 設(shè)計(jì)資 料 , 熟悉 AUTOCAD2007 的基本操作方法 及練習(xí)基本繪圖,認(rèn)真閱讀華能德州 電廠二期 660MW 煙氣脫硫工程 石灰石干磨系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范書記石灰石干磨系統(tǒng)的工藝流程圖、 針對不同來料型式,對脫硫工藝吸收劑制備系統(tǒng),分為外購粉、石灰石干磨和石灰石濕磨三種方案進(jìn)行了比較 進(jìn)行了解 , 分析了 電氣設(shè)備控制順序邏輯圖 。 學(xué)習(xí)ABB 公司的 INDUSTRIAL IT 系統(tǒng)的培訓(xùn)資料。 (二):方案設(shè)計(jì): 依據(jù)技術(shù)規(guī)范書的要求 給出石灰石制粉系統(tǒng)簡易 流程 框圖(針對一臺(tái)球磨機(jī)(立式或是臥式)的情況), I/O 點(diǎn)數(shù)的初步擬定,干磨系統(tǒng)的 DCS 的控制框圖 。 石灰石制粉 系統(tǒng) 簡易 流程圖: (發(fā)電廠自行磨制石 灰石粉為前提) 石灰石輸送機(jī)破碎機(jī)石灰石粒給料機(jī)不滿足球磨機(jī) 粉塵 收塵器 大氣選粉機(jī)細(xì)度滿足要求石粉料倉脫硫島 流程簡述: 石灰石干磨機(jī)可以采用立式或臥式干磨,立磨頂部自帶分離器,通過調(diào)節(jié)風(fēng)環(huán)閥,可改變產(chǎn)品細(xì)度,并可使得磨內(nèi)料床負(fù)荷均勻、穩(wěn)定。粉料出磨后,隨排風(fēng)機(jī)氣流進(jìn)入脈沖袋式收塵器中進(jìn)行收集,再經(jīng)水平及垂直輸送設(shè)備進(jìn)入石灰石粉倉內(nèi)儲(chǔ)存。若為臥磨機(jī),粉料出磨后,先經(jīng)過一 部 高效選粉機(jī)進(jìn)行分選,該選粉機(jī)具有一個(gè)由變頻電機(jī)帶動(dòng)、垂直轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子,通過調(diào)節(jié)該轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以及選粉機(jī)的通風(fēng)量,對成品的細(xì)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。分選后的粗料通 過螺旋輸送機(jī)送回磨機(jī)入口再磨,細(xì)度符合要求的粉料則隨排風(fēng)機(jī)氣流進(jìn)入脈沖袋式收塵器中進(jìn)行收集,再經(jīng)水平及垂直輸送設(shè)備進(jìn)入石灰石粉倉內(nèi)儲(chǔ)存。 在 干磨系統(tǒng) 方案的初步擬定過程中注意生產(chǎn)過程對細(xì)節(jié)的要求,對球磨機(jī)本體配有防漏粉設(shè)施,降低機(jī)器 9 運(yùn)作時(shí)的噪音,減少粉塵 排放量;在脫硫環(huán)節(jié)可以借鑒當(dāng)今噴氨法與石灰石 石膏法的結(jié)合,以提高脫硫效率。 I/O 點(diǎn)號表的確定: 前提是一臺(tái)球磨機(jī),據(jù)技術(shù)規(guī)范書的要求,確定 I/O表單如下 實(shí)際應(yīng)用點(diǎn)數(shù) 留有 10%的余量 點(diǎn)數(shù)總 計(jì) 模擬量輸入 29 3 32 模擬量輸出 1 0 1 數(shù)字量輸入 58 6 64 數(shù)字量輸出 30 3 33 由表可得出總的 I/O 點(diǎn)為: 130 個(gè)。 模擬量輸入輸出 各提升機(jī)、磨主電機(jī)、輔傳動(dòng)機(jī)電流,選粉機(jī)速度反饋,收塵風(fēng)機(jī)電流反饋,排風(fēng)機(jī)速度反饋,二次、三次風(fēng)調(diào)節(jié)閥位置反饋,磨主電機(jī)前后軸承溫度,磨主電機(jī)前后軸承油靜壓力, 出磨氣體壓力及溫度,選粉機(jī)出口氣體溫度,磨尾進(jìn)風(fēng)口壓力,選粉機(jī)進(jìn)出口壓 力,磨系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)前軸承溫度。 開關(guān)量輸入輸出 干磨系統(tǒng)個(gè)機(jī)器的起??刂萍霸O(shè)備驅(qū)動(dòng),各種報(bào)警信號,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)正常與否,稀油站油位,油箱油溫,油壓信號等。 干 磨系統(tǒng)的 DCS 的控制框圖。 操作級 控制級 現(xiàn)場級干磨系統(tǒng)A C 8 0 0 FosES 10 DCS 模塊: 過程站: 由于 I/O 點(diǎn)數(shù)定為 130,只對一個(gè)干磨系統(tǒng)進(jìn)行控制,所以該 DCS 系統(tǒng)只需一個(gè)過程站( PS) ( 1) PS 將干磨系統(tǒng)現(xiàn)場發(fā)生的過程量(壓力、溫度、電流、速度 及各種狀態(tài)等)進(jìn)行數(shù)字化,并將這些數(shù)字量存在存儲(chǔ)器中,形成一個(gè)與需現(xiàn)場一致的 能一一 對應(yīng)的、并按實(shí) 際運(yùn)行情況實(shí)時(shí)的改變和更新的現(xiàn)場過程量的實(shí)時(shí)映象。 ( 2)將本站采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)送到操作站、工程師站及其它現(xiàn)場站以 便實(shí)現(xiàn)全系統(tǒng)范圍內(nèi)的監(jiān)督和控制,同時(shí)現(xiàn)場站還可接受由操作員站、工程師 站下發(fā)的信息,以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場的控制或?qū)Ρ菊镜膮?shù)設(shè)定。 ( 3)在本站實(shí)現(xiàn)局部控制、回路的計(jì)算及閉環(huán)控制、順序控制等。 其它功能: ( 1)為二線制儀表提供電源 ( 2)為現(xiàn)場信號的輸入輸出回路配備必要的隔離電路和保護(hù)電路。 ( 3)對于一些重要的控制輸出量,必須具備斷電保護(hù)和上電跟隨特性。 ( 4)可靠性要高。 ( 5)具備不依 賴 DCS 其它部分獨(dú)立運(yùn)行的能力( DCS 系統(tǒng)初始啟動(dòng)除外)。 控制 器選型 : 采用 AC800F 現(xiàn)場控制器 , 它為用戶提供了使用現(xiàn)場總線技術(shù)的靈活性, AC800F 采集四條來自現(xiàn)場的總線(類型可以不同)的過程數(shù)據(jù)和診斷信息,并完成與 PS 同樣的控制任物。 AC800F 通過工業(yè)以太網(wǎng)與整個(gè)系統(tǒng)通訊。它是基于開放的現(xiàn)場總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)控制器。

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