燒結(jié)余熱發(fā)電DCS控制方案(和利時)

隨著國內(nèi)和國際能源的緊缺，國家有關(guān)部門對企業(yè)節(jié)能指標(biāo)提出了很高的要求，大力提倡生產(chǎn)過程節(jié)能降耗。在鋼鐵生產(chǎn)過程中，燒結(jié)工序的能耗約占總能耗的10%，僅次于煉鐵工序，位居第二。在燒結(jié)工序總能耗中，有近50%的熱能以燒結(jié)煙氣和冷卻機廢氣的顯熱形式排入大氣，節(jié)能潛力很大由于燒結(jié)冷卻機廢氣的溫度不高，僅150一450C，加上以前余熱回收技術(shù)的局限，余熱回收項目往往被忽略。隨著近幾年來余熱回收技術(shù)突飛猛進，鋼鐵行業(yè)的余熱回收項目造價大幅度降低，同時余熱回收效率大幅提高,特別是閃蒸發(fā)電技術(shù)和補汽凝汽式汽輪機在技術(shù)上獲得突破,為鋼鐵行業(yè)余熱回收創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。一、工藝簡介燒結(jié)冷卻機余熱的回收，是通過回收燒結(jié)機尾落礦風(fēng)箱及燒結(jié)冷卻機密閉段的煙氣加熱余熱鍋爐來回收低品味余熱能源，結(jié)合低溫余熱發(fā)電技術(shù)，用余熱鍋爐的過熱蒸氣來推動低參數(shù)的汽輪發(fā)電機組做功發(fā)電的最新成套技術(shù)。目前國內(nèi)燒結(jié)余熱發(fā)電技術(shù)中熱力循環(huán)系統(tǒng)采用以下三種技術(shù)：1） 單壓系統(tǒng)：采用單級進汽汽輪機及單壓燒結(jié)余熱鍋爐的單壓不補汽系統(tǒng)。一般余熱鍋爐排氣溫度在170°C，排氣用于烘干物料。由于廢氣余熱得不到充分利用，相應(yīng)影響了發(fā)電能力，在這三種系統(tǒng)中單壓系統(tǒng)發(fā)電能力最低。2） 雙壓系統(tǒng)：采用補汽式汽輪機的雙壓單級補汽系統(tǒng)，燒結(jié)余熱鍋爐生產(chǎn)兩個不同的蒸汽，一為主蒸汽，另一個為低壓補汽。由于設(shè)置了低壓蒸發(fā)段，低壓蒸汽壓力：0.6MPa，低壓過熱蒸汽溫度200C，再加上設(shè)置了低壓省煤器，排煙溫度能降到130C左右。在這三種系統(tǒng)中雙壓系統(tǒng)發(fā)電能力最高，但投資最大。3）復(fù)合閃蒸單級補汽系統(tǒng)：采用補汽式汽輪機的復(fù)合閃蒸單級補汽系統(tǒng)，燒結(jié)余熱鍋爐生產(chǎn)主蒸汽同時生產(chǎn)高溫?zé)崴?，高溫?zé)崴俳祲赫舭l(fā)出二次蒸汽，二次蒸汽補入汽輪機。雖然冷卻機廢氣余熱被充分利用了，但由于閃蒸器的出水未能轉(zhuǎn)換為電能，降低了系統(tǒng)的發(fā)電能力，但由于有閃蒸汽補進汽輪機，所以發(fā)電能力和投資在前兩系統(tǒng)之間。下面以柳鋼2x360m2燒結(jié)余熱發(fā)電項目為例，其具體工藝圖如下：圖1鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)圖2 鍋爐汽水系統(tǒng)

QQQ||7T匕=I*E：：：：a□ & ?F?察；：￡吾站幣￡TT-I/?????/ZZ~.□■昌m囲回^3^a?O>^>fcBA\C<r^l|費耐廉銅応[并給水■*?<!]/文件?知8闿繪圖工具(0查看①?Q(w)用性(E)MfrxtO-|J|x|-IJIX|n□□■■□■■■□□□■■■■■■□■■■■■■■■□PT5LO7HIS51CLU51O2去除赴水箱'LIT5101^iseios.FT5LO3PT51O9▼41——mH▼字▼4103n□□■■□■■■□□□■■■■■■□■■■■■■■■□PT5LO7HIS51CLU51O2去除赴水箱'LIT5101^iseios.FT5LO3PT51O9▼41——mH▼字▼4103-1I-HI鍋爐鳳煙1腫氣水1補錨水稱助系統(tǒng) 規(guī)爐醍范11暑示比側(cè)：0.90皿標(biāo)位亙：恥84,3138對集尺寸心旳圖幅尺16760x9260圖3 補給水系統(tǒng)圖4 汽機熱力系統(tǒng)圖5 汽機油系統(tǒng)t￡3-tT?50J?fiQFT25DEPT25JCPT2SKPT25]!FT251mss?TT￡34IEITPr2?2!7E25SITES533FT2SMTI2501msfiiTTZ50X1T?5O?IEESIFT252CTt250t牡|8Qimgt￡3-tT?50J?fiQFT25DEPT25JCPT2SKPT25]!FT251mss?TT￡34IEITPr2?2!7E25SITES533FT2SMTI2501msfiiTTZ50X1T?5O?IEESIFT252CTt250t牡|8Qimg銅菖［■環(huán)水茂鮭h藥?5??wuiwu^.疋文件歸“□■目mo豳隧懣siBBCUC遷示比M：O.7O::::fl□怩希姑中丹比工三：半■的?BIJUC）須ICO■口幽JK粗E）帯肛"①I、NUO ?電口Q④Q1厶P圖6 循環(huán)水系統(tǒng)DCS系統(tǒng)控制方案數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)顯示：包括操作顯示、成組顯示、棒狀圖顯示、趨勢顯示、報警顯示及HELP顯示等。

操作指導(dǎo)：對機組的運行提供詳細(xì)而全面的智能操作指導(dǎo)，指導(dǎo)操作人員完成各種啟/亭工況下的操作、異?；蚬收系恼_處理、防止誤操作等。制表記錄：包括定期記錄、運行人員操作記錄/跳閘追憶記錄/操作員記錄等請求記錄。歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索。2）模擬量控制系統(tǒng)（MCS）汽包液位自動調(diào)節(jié)（三沖量）汽包水位調(diào)節(jié)，為三沖量調(diào)節(jié)，具體如下：以汽包水位為主環(huán)，以給水流量為副環(huán)，并以主汽流量為前饋。>4AA哉齊坤>4AA哉齊坤減溫水溫度自動調(diào)節(jié)（串級PID）以蒸汽溫度調(diào)節(jié)為主調(diào)節(jié)，以減溫水流量調(diào)節(jié)為副調(diào)節(jié)，通過控制減溫水調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)減溫水調(diào)節(jié)。凝結(jié)水調(diào)節(jié)閥開度控制（單PID）1#中壓給水泵頻率控制（軟手操）2#中壓給水泵頻率控制（軟手操）均壓箱壓力調(diào)整閥閥位控制（單PID）化學(xué)水去凝汽器調(diào)節(jié)門閥位控制（單PID）凝結(jié)水泵1變頻器控制（軟手操）凝結(jié)水泵2變頻器控制（軟手操）1#風(fēng)室進□煙道電動風(fēng)門A控制（軟手操）1#風(fēng)室進□煙道電動風(fēng)門B控制（軟手操）2#風(fēng)室進□煙道電動風(fēng)門A控制（軟手操）2#風(fēng)室進□煙道電動風(fēng)門B控制（軟手操）I段高溫?zé)煹离妱语L(fēng)門開度控制（軟手操）II段煙囪電動風(fēng)門開度控制（軟手操）II段低溫?zé)煹离妱语L(fēng)門開度控制（軟手操）旁通煙囪電動風(fēng)門開度控制（軟手操）3）順序控制系統(tǒng)（SCS）鍋爐給水泵啟/亭順序聯(lián)鎖控制互為備投，一臺事故跳閘另一臺給水泵自動啟動。凝結(jié)水泵啟/亭順聯(lián)鎖序控制互為備投，一臺事故跳閘另一臺給水泵自動啟動。循環(huán)水泵啟/亭順序聯(lián)鎖控制互為備投，一臺事故跳閘另一臺給水泵自動啟動。射水泵啟/亭順序聯(lián)鎖控制互為備投，一臺事故跳閘另一臺給水泵自動啟動。汽機油泵功能組啟/亭順序聯(lián)鎖控制高壓電動油泵：主油泵出□母管壓力〈0.75MPaf啟高壓電動油泵交流潤滑油泵：潤滑油壓〈0.04MPaf啟交流潤滑油泵直流事故油泵：潤滑油壓〈0.03MPaf啟直流事故油泵停盤車：潤滑油壓〈0.015MPaf停盤車4）汽輪機事故跳閘系統(tǒng)（ETS）汽輪機事故跳閘系統(tǒng)由DCS實現(xiàn)，通過和利時ETS模塊或外掛PLC實現(xiàn)邏輯跳機，運算周期達到毫秒級。以下是ETS保護條件，任何一個條件動作均觸發(fā)跳機，實現(xiàn)安全聯(lián)鎖保護。發(fā)電機出□斷路器跳閘發(fā)電機主保護動作電調(diào)裝置停機汽機轉(zhuǎn)速＞3360r/min凝汽器真空〈-60Kpa潤滑油壓〈0.02Mpa軸向位移＞1mm汽機、發(fā)電機軸振動＞162um推力瓦軸承溫度＞100°C回油溫度＞70C

DEH主要功能DEH主要功能隨著自動化程度要求的提高，可實現(xiàn)對汽機轉(zhuǎn)速更優(yōu)質(zhì)的控制，以便實現(xiàn)經(jīng)濟、可靠的運行。DEH實現(xiàn)汽機的程控啟動、自動調(diào)節(jié)、參數(shù)限制、保護、監(jiān)視及試驗等功能。護文件ILMI'l)ttBlTJI'3)IIQOW3-J.IK* 0 W0 Fm 題，?住lidsk?c護文件ILMI'l)ttBlTJI'3)IIQOW3-J.IK* 0 W0 Fm 題，?住lidsk?c購?fù)筼IHG燈:.FF；??■* ..，：；:.； ://///?口■耐話Eo幽1皿1 … 1十11打爵剪1 1 祐處1 I?系統(tǒng)電鴻笠視?譽詢電灑曲視?所有閩全關(guān)?坡速試驗DDVallCV主汽壓力[T1.WTP—(XH—>3-轉(zhuǎn)速T1AMSPEEDX?同期堰?同期越?轅速故障功率T1AMMWTIAIG^STMT1AIGCXTOTIAIMVIKTLAKV1FKI最大轉(zhuǎn)連:[TlAMMAX^rrm跳何轉(zhuǎn)速：flAMTRlPSlrpa真空壓力T1AMVACWM齋負(fù)荷跟制值:IlAMHL^

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(高負(fù)荷限制動作轉(zhuǎn)速控制目標(biāo)轉(zhuǎn)速：TpAMTSPDO岡min升速率:TpAMACCE咖m/min給定轉(zhuǎn)速：T1AMDMDS市/min實際轉(zhuǎn)速：［TlAMSPEEMnin轉(zhuǎn)通1:|T1A1SPD11rpn軼瘟2:|T1AISPD21rpn轉(zhuǎn)逮3:|T1AISPD3|rpn脈幼油壓：|TlAIMirrP|l<Fa1"頂軸油杲電也：T^AIDZYBDL|1A2#頂軸油杲電就：TpAIDZYBDl^A頂軸泵岀□壓力：flAlDZYBTfMPa/真空低限制動作限制設(shè)定值：J1AMJ1'1.|MpJ/真空低限制動作限制設(shè)定值：J1AMJ1'1.|MpJ'主汽壓低隈制動作目標(biāo)壓力：TllAMTARPQhlPa變化率：T|lAMBKTPR>HPa/min給定壓力：TllAMDMDBKtllPa實際壓力：|TlAMTP|MPa_M 増E3D□□閥位輸出：|TlAOCVlljB目標(biāo)功率：|tiamtarnw|MW負(fù)荷率：11AMLOA而bMW/min給定功率：|tiamdmw|mw實際功率：|T1AMMW|MW自動調(diào)節(jié)控制功能：升速司機設(shè)置目標(biāo)轉(zhuǎn)速后，機組可自動沿當(dāng)前熱狀態(tài)對應(yīng)的經(jīng)驗曲線控制調(diào)節(jié)閥，完成升速暖機過臨界直到3000r/min定速控制。在升速過程中，司機也可通過修改目標(biāo)轉(zhuǎn)速，升速率、轉(zhuǎn)速保持時間等手段來控制機組的升速過程。自動同期汽機定速后，DEH可接受自動同期裝置指令，自動將機組控制到同步轉(zhuǎn)速。并網(wǎng)帶初負(fù)荷發(fā)電機并網(wǎng)后，DEH自動增加給定值，使發(fā)電機自動帶上初負(fù)荷避免出現(xiàn)逆功率。升負(fù)荷機組并網(wǎng)后，司機可根據(jù)需要采用閥控方式，功控方式，壓控方式，背壓方式或CCS方式控制機組，與鍋爐控制系統(tǒng)配合完成定一滑一定升負(fù)荷過程。閥控方式司機通過設(shè)置目標(biāo)閥位直接控制調(diào)門開度，DEH維持閥位不度。這時，機組負(fù)荷與蒸汽壓力自動平衡。功控方式司機通過設(shè)置目標(biāo)功率來控制機組負(fù)荷，DEH以汽機實發(fā)功率作為反饋信號進行功率閉環(huán)控制，維持機組負(fù)荷不變。若采用發(fā)電機有功功率信號作為功率信號，需要對該信號進行一定邏輯處理。此外需要提醒注意的是，如果鍋爐汽壓未投自動調(diào)壓回路，最好不要采用功控方式運行。壓控方式司機通過設(shè)置目標(biāo)壓力來控制機前壓力，DEH控制調(diào)門開度來維持主汽壓力不變。CCS方式（可選）在CCS方式下，DEH接受CCS主控器來的閥位給定信號，直接控制調(diào)門開度。DEH與CCS主控器配合可完成機跟爐，爐跟機以及機爐協(xié)調(diào)的各種控制功能?！握{(diào)頻DEH具有一次調(diào)頻功能。功控、閥控均具有一次調(diào)頻功能。限制控制功能：負(fù)荷及閥位限制限制值由人工給定，DEH可自動將負(fù)荷限制在高低限以內(nèi)，以及將閥位限制在給定值以下。主汽壓力低限制當(dāng)主汽壓力低于限制值時，DEH自動減小閥位開度以限制負(fù)荷，使主汽壓力回升?？煨敦?fù)荷DEH具有快、中、慢三擋快卸負(fù)荷，可對應(yīng)不同的輔機故障。當(dāng)CCS給出快卸負(fù)荷信號時，DEH按對應(yīng)的速率將負(fù)荷減到對應(yīng)值。OPC控制機組甩負(fù)荷時，DEH接受油開關(guān)跳閘和103%n。超速信號，快關(guān)調(diào)節(jié)汽門，以減少轉(zhuǎn)換超調(diào)量，延遲一段時間或轉(zhuǎn)速〈103%no后再自動開啟，并維持機組轉(zhuǎn)速為3000r/min。試驗控制功能：假并網(wǎng)試驗DEH收到假并網(wǎng)試驗隔離刀閘斷開信號后，可自動配合電氣完成假并網(wǎng)試驗。超速試驗司機可通過CRT畫面操作,提升轉(zhuǎn)速使超速保護動作分別檢查撞擊子及電氣超速保護的動作轉(zhuǎn)速。在做機械超速試驗時，DEH電氣超速保護的動作值自動由3300r/min改為3390r/min,作為后備超速保護使用。在DEH系統(tǒng)控制下可分別進行超速限制和保護試驗（103%及109%），機械超速保護試驗。并記錄最高轉(zhuǎn)速。103%動作時DEH系統(tǒng)關(guān)閉所有調(diào)門，109%動作時DEH系統(tǒng)關(guān)閉所有主汽門和調(diào)門。閥門嚴(yán)密性試驗司機可通過CRT畫面操作，可對調(diào)門、主汽門進行嚴(yán)密性試驗，并可自動記錄惰走時間。摩擦檢查試驗DEH系統(tǒng)可根據(jù)需要進入磨擦檢查狀態(tài)。在此狀態(tài)下，DEH系統(tǒng)自動進行沖轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速到500r/min時，停3s5分鐘后，關(guān)閉調(diào)門，使汽機惰走。由電廠運行人員進行磨擦檢查。磨擦檢查狀態(tài)可隨時中斷，直接進行升速。離線仿真實驗根據(jù)機組的運行特征，模擬汽輪機的轉(zhuǎn)速、功率，使電液控制系統(tǒng)形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，檢驗整個控制系統(tǒng)的完整性，也可用來對操作人員進行操作培訓(xùn)。保護控制功能：緊急手動機組在并網(wǎng)運行工況下，DEH通訊出現(xiàn)故障時，自動控制將自動或手動轉(zhuǎn)為緊急手動狀態(tài)，司機可按硬操盤的調(diào)門增減按鈕，直接通過伺服板控制調(diào)門開度。在升速工況出故障時，自動停機，不能投緊急手動。系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊，DEH可共享DCS數(shù)據(jù)，方便地實現(xiàn)監(jiān)視啟動或運行過程中主要參數(shù)的實時變化。并可利用DCS系統(tǒng)配置的歷史庫記錄歷史數(shù)據(jù)。在CRT上設(shè)置有故障報警光字牌，可方便地查到報警項。打、跳閘，快關(guān)等重要信號具有SOE功能，事件分辨率為1ms。超速保護機組解列，轉(zhuǎn)速超速到109%n。時，DEH發(fā)出信號，遮斷系統(tǒng)動作，快速關(guān)閉主汽門和調(diào)節(jié)汽門。原有機械超超保護、原有TSI電氣超速保護、DEH軟件組態(tài)超速保護、DEH測速板硬件超速保護。FTS101HZS103F：TEMSNZ91C3F：TE3102PT310：PT3105TE$IOIFT5115mixIJE9K6P：r￡31X；3■耳冷jun2匸尺冷風(fēng)機1ff-EFfrRMFT31IETE3II1CFT91HFT3I1EIS11TT3L01FTS101HZS103F：TEMSNZ91C3F：TE3102PT310：PT3105TE$IOIFT5115mixIJE9K6P：r￡31X；3■耳冷jun2匸尺冷風(fēng)機1ff-E