PLC的循环流化床锅炉烟气脱硫控制系统

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科技论文

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ＩＳＣＯＵｒＳｅ

烟气脱硫控制系统

◆王延锋ｗａｎｇｙａｎｆｅｎｇ

Ｃｏｎｔｒｏｌ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｅｓｕｌ胁ｔｅ；ＰＬＣ；Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｃｏｎ打０１；Ｃ１０ｓｅｄｃｙｃｌｅｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎ廿ｏｌｏｆ；Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ

由于烟气脱硫系统的复杂性，对控制系统要求很高。我国火电厂机组脱硫控制系统常采用两种控制模式，即Ｄｃｓ分散控制系统和ＰＬｃ控制系统。由于ＰＬｃ具有通用性强、灵活性好、功能齐全、性价比高等特点，广泛应用于锅炉机组脱硫工程。作者参与设计组态的巴彦淖尔紫金有色金属公司电锌厂４×２０ｔ／ｈ循环流化床锅炉烟气脱硫系统采用了西门子ｓ７—３∞可编程控制器．上位机采用西门子ｗｌＮｃＣ工业控制软件．实现了对整个脱硫系统的监控。

气经过旋风收尘器后进入电除尘器。烟气反应未完全的脱硫剂被回收后再吹入反应器循环使用。

二、ＰＬｃ控制系统的功能

（一）控制范圈

ＰＬｃ对脱硫系统中的风门系统、消化系统、给料系统、喷水系统、反应器及物料循环系统、布袋除尘器、烟气连续监测系统（ｃＥＭｓ）的运行进行监视和控制；对各种电动机、风门、电动门、螺旋给料机、变

脱硫工艺系统简介

该脱硫系统安装在空气预热器和除尘器之间，采用消石灰或石灰作为脱硫剂．石灰经消化器转化成消石灰贮存在料仓内，风机将脱硫剂吹入反应器。喷水系统分别为消化器和反应器供水。烟气从流化床反应器下部风门进入反应器，与悬浮状的脱硫剂发生化学反应，同时喷嘴喷入水，以提高吸收率。反应后的烟

频器及其设备顺序控制；根据工艺要求实现设备之间的联锁控制和保护，并对一些工艺参数实施开环和闭环控制。

（＝）控制系统构成

控制系统由一个ＰＬｃ程控柜、一个上位机监控柜和一个ｃＥＭｓ仪表柜组成．均安装在电除尘器控制室。在程控柜内安装了一套ｓ７—３００

ＰＬＣ、控制开关

和指示灯．通过这些开关可以实现自动（联锁）／手动

ｇＯ

—Ｃ０ｍｏｏＴｅｃｈ

万方数据　

Ｃｈｉｎａ，２００９．０３

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（单机）切换、脱硫烟道风门开关、旁路烟道风门开关、系统紧急停车等操作，指示灯可以指示４个料仓的料位情况。程控柜继电器控制其他动力柜的接触器和变频器，再驱动电机动作。每台电机都配有就地操作箱，可以通过转换开关实现程控和就地控制两种操作，开关在“程控”位置时按照程序自动执行．在“就地”位置时可通过启动和停止按钮控制电机。上位机监控柜安装了一台研华ｌＰｃ６１０工控机、一台显示器、一台打印机、一台ｕＰＳ，实现系统的监视、控制、数据存储和打印功能。（三）控制功能

ＰＬｃ控制系统完成数据采集和处理、开关量顺序控制和联锁保护、模拟量控制等功能。

１．上位机监控

停止顺序相反。

当喷水系统发生故障时．立即停止给料系统和

消化系统。子系统某设备发生故障时，顺序停止子

系统内的其他设备，然后再根据联锁关系停止其他子系统。

（２）为了防止物料积压，给料系统和循环系统的风机在各子系统中先开后关．时间间隔２０ｓ，一以便将螺旋给料器供给的物料全部吹到反应器中。

（３）中间料仓（物料回收仓）料位超限报警时．停止脱硫系统运行，同时将控制风门切换到旁路．使烟气通过旁路烟道直达除尘器排放。

（４）程控柜上设置了旁路烟道风门和脱硫烟道风门手动开关，可以快速控制烟道之间的切换。两个烟道风门之间互锁，只有当一个烟道的风门完全打开后才能关闭另一个烟道的风门，保证锅炉安全运行。４，模拟量控制

脱硫系统运行参数输入到ＰＬＣ．利用ＰＬｃ和ＰＩＤ软件功能块控制模拟量输出，实现自动调节功能．主要调节项目有：

（１）消化水流量调节。向消化系统中的石灰（ｃａＯ）喷水，将其转化成消石灰（ｃａ（ＯＨ）２），供水量应根据石灰给料量调节，使化学反应尽量完全且物料呈干粉状。将消化水管水流量测量值与设置值（根据石灰量给料量计算得到）比较，经ＰＩＤ运算后自动调节管路上调节阀的开度．使供水流量与设置值接近。

（２）反应器供水压力调节。为了达到喷水雾化效果，喷水压力必须达到设置值，即恒压供水。将ＰＬｃ运算结果输入变频器，改变变频器输出频率，进而调节水泵转速使供水压力控制在设置值。

（３）反应器给料量控制。反应器钙剂给药量信号是通过电子螺旋秤提供的，由于给药量大小直接影响脱硫率，为了经济运行又达到环保标准，需要根据ｓ０２含量控制给药量。Ｓ０２含量设置值可以在上位机上修改，脱硫后的Ｓ０２监测值与设置值比较，经ＰＩＤ运算后调节电子螺旋秤电机转速进而控制给药量。

（４）物料循环量的控制。根据反应器出口、入口压差控制螺旋给料器的物料循环量。

上位机安装了ｗｌＮＣｃ监控软件，既是操作站又是工程师站，它与Ｐｃｓ７—３∞之间通过Ｐｒｆｉｂｕｓ通信方式建立连接，实现数据传输。上位机界面显示内容：①常规辅机的工作状态和故障报警信息；②电动风门开关反馈信号；③电机执行机构开度反馈信号和故障信号；④粉仓料位计信号；⑤变频器工作状态和故障报警信号；⑥运行参数实时数据、趋势图、越限报警。测试量包括烟气温度、烟气压力、烟气流量、供水压力、供水流量、给料量、ｓ０２含量、烟尘含量等。

在上位机上可以通过鼠标点击或拖动滑块对系统和设备进行操作。控制功能有：①ｓ实现自动（联锁）和手动（单机）切换；②启动和停止子系统以及整个脱硫系统；③对设备进行单机操作；④开环和闭环控制的参数设置。２．开关量顺序控制

开关量顺序控制是ＰＬｃ控制的主要工作。在自动方式．各设备根据联锁条件、时间条件或上位机指令实现启动和停止。主要操作对象有：①常规辅机的振打电机、星形给料器、消化器、风机ｊ②布袋除尘器的关风器、刮板电机、低压泵、风机；③由变频器控制的电子螺旋秤、螺旋给料器、水泵；④电动风门；⑤电动阀门。

３、联锁保护

（１）４个子系统的启动顺序为：物料循环系统一消化系统一给料系统一喷水系统。

万方数据　

２００９．０３，电子与电脑一

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三、ＰＬＣ的硬件组成

Ｐｃｓ７～３００型ＰＬｃ功能强速度快、扩展灵活，具有紧凑、无槽位限制的模块化结构，适合于大、中、小工程。该系统除了ｃＰｕ主机架外，另外扩展了１个机架，每个机架分配８个信号模块。

１、中央处理单元

Ｐｃｓ７—３００ …… 此处隐藏：2919字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……