自控仪表设计说明李坑初设Word格式.docx

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3）充分利用余热发电，提高经济效益。

4）确保炉膛的温度>

850℃，促进二恶英的分解。

5）通过烟气处理，控制烟气排放参数在国家标准规定值以下。

6）控制排放废物符合国家标准。

8.1.4垃圾焚烧发电厂机组运行特点

8.1.4.1垃圾焚烧炉的燃烧控制方式

在正常运行阶段，按余热锅炉的蒸发量控制垃圾的投入量、炉排运动及一、二次燃烧空气量：

这种控制方式可使余热锅炉得到充分利用，一般都采用这种控制方式。

8.1.4.2垃圾发电厂汽机的运行模式

1）正常情况时：

在只燃烧垃圾的情况下，必须有一台机运行在前压调节的模式下，另一台机可以运行在恒功率或变功率的模式下。

这样才能保证机炉系统稳定运行。

2）汽机检修时：

当汽机故障检修时，一般焚烧炉应继续运行，产生的多余蒸汽应经旁路冷凝系统冷凝后，回收凝结水重复使用，即停机不停炉。

3）汽机处于盘车与升速状态时：

锅炉产生的蒸汽，除了全厂辅助用汽和汽机用汽外，多余的蒸汽应经消音器后向空排放。

4）当外电网发生故障时：

此时汽机带厂用电运行在转速控制方式下，如果时间较长，必须停部分炉或减负荷运行。

8.1.5热工控制系统的主要构成

1）以DCS为核心的监控系统（称主控系统）；

2）焚烧炉综合燃烧控制系统（DCS系统远程控制站，安装在焚烧炉前）；

3）启动燃烧器控制系统（随设备供货）；

4）辅助燃烧器控制系统（随设备供货，在就地盘与主控制系统上监控。

）；

5）烟气处理系统（独立的监控系统，包括布袋除尘器监控系统，随设备成套供货与主控系统通讯。

6）汽机前压控制系统（随设备供货）；

7）汽机紧急跳闸系统（由主控系统完成）；

8）汽机安全监视系统（在主控系统内监控）；

9）就地监视仪表和控制设备；

10）辅助设备控制系统（如化学水及废水处理系统，这些控制系统随设备供货，与主控系统通讯。

11）尾气在线监测系统（与主控系统、烟气监控系统硬连线。

12）地衡管理系统（与主控系统通讯）；

13）垃圾吊车管理系统（在垃圾吊车控制室和中控室监控，与主控系统通讯）；

14）锅炉吹灰控制系统（随设备供货，与主控系统通讯）；

15）压缩空气控制系统（随设备供货，重要参数与主控系统硬接线相连）。

8.2主控系统

以DCS为核心构成的控制系统完成对3台垃圾焚烧炉和余热锅炉、2台汽机发电机组及其辅助系统的监控。

DCS控制系统由过程控制站、操作站、通讯网络、现场仪表等构成。

见DCS控制系统配置图。

8.2.1现场控制站

8.2.1.1现场控制站功能

控制站实现对工艺过程的数据采集（DAS）、闭环控制（MCS）、顺序控制（SCS）及连锁保护等功能。

8.2.1.2现场控制站的组成（硬件）

控制站由冗余控制器、输入、输出、通讯等单元构成。

控制站采用双机热备结构，通讯系统为双缆冗余，部分重要输入、输出考虑冗余，参与保护的参数实现三取二确保安全、可靠。

8.2.1.3现场控制站的划分

为每台焚烧炉各设一个现场控制站（3个），每台锅炉各设一个现场控制站（3个），每台汽机各设一个现场控制站（2个），公用部分设一个现场控制站（1个），共设9个现场控制站。

这样的系统可以使事故分散，更有利于焚烧炉与锅炉的单独安全运行。

8.2.2操作站

8.2.2.1操作站的构成（硬件）

由工业级控制机与人机接口（21英寸盘装CRT或液晶显示器，键盘，鼠标等）、操作台、打字机、彩色硬拷机等构成。

8.2.2.2操作站的划分

为便于操作,设6个操作站，即每台焚烧炉和锅炉各设一个（3个）、每台汽机各设一个（2个）、公用设一个（1个），显示器均安装在操作台上。

另外设一个工程师站和值长站。

任一操作站的故障，经过授权后均能在其它操作站上操作。

随设备配来的2个电气操作站，2个DEH操作站，1个垃圾吊操作站。

这些操作站为独立于DCS系统之外的操作站，操作站之间不能互操作。

操作台和DCS系统操作站操作台放置在一起。

8.2.2.3焚烧炉现场监控的人——机接口

为便于焚烧炉的启、停炉，便于现场操作，在现场燃烧控制柜（DCS远程控制站）上设置触摸屏操作员面板,做为人——机接口。

8.2.3通讯网络结构

系统采用三层网络结构。

8.2.3.1现场I/O网络

现场I/O网络为最底层网络，网络通讯速率不低于10Mbps，通讯介质为同轴电缆或双绞线。

8.2.3.2工业控制级网络

工业控制级网络采用双缆冗余工业以太网，通讯速率为100Mbps，通讯介质为光缆或电缆。

8.2.3.3信息层网络

信息层网络采用以太网网络结构。

信息层网络通讯速率为100Mbps，通讯介质采用光缆或电缆。

8.2.4打印机

两台打印机，一台用于报警、工艺过程参数及其文件打印，另一台用于报表打印。

8.2.5紧急操作按钮

为了在系统故障时，能进行紧急停炉、停机的操作，设有少量紧急操作按钮。

8.2.6监控系统可靠性措施

8.2.6.1控制站具有分散性

8.2.6.2冗余配置

1）控制站采用双机热备结构

2）通讯总线双缆冗余

3）重要的I/O通道冗余

4）仪表电源采用双电源供电

5）操作站为多站配置，其中任一操作站故障其它站均能实现此站功能。

8.2.6.3主控系统备用容量和主要性能指标

1）过程管理部分：

平均故障间隔时间（MTBF）>

30000小时，可用率>

99.8%。

2）过程控制部分：

MTBF>

100000小时，可用率>

3）系统显示精度：

≥0.1%FS（FS：

满量程）

4）控制输出：

≥0.25%FS

5）控制器的工作周期：

模拟量≤0.25秒，开关量<

0.1秒

6）CPU负荷率：

≤50%（控制器）和≤40%（操作员站），均指最忙时。

7）存储器占有容量≤50%（内存）

8）I/O点裕量：

15%（每块I/O板平均值）

9）I/O插件槽裕量：

15%

10）通讯总线负荷率：

≤30%

11）事件顺序记录分辨率：

1ms

12）操作员站允许最大标签量至少应为系统过程I/O总数的200%

8.2.6.4重要保护防止误动作

机组的重要保护和跳闸功能采用多个测量通道，跳闸回路采取二取二或三取二逻辑，确保动作安全可靠。

8.2.6.5自诊断功能

控制系统I/O模件均有自诊断功能，以便在控制系统故障时，即能够直观、方便地将故障信息显示，使其故障位置能尽快确定。

8.2.6.6应急操作

当主控系统发生全局性或重大故障时，为确保机组紧急安全停机，设置下列独立于主控系统的紧急事故操作手段：

1）垃圾焚烧炉—余热锅炉紧急跳闸

2）开汽包紧急放水门

3）汽机紧急跳闸

4）直流润滑油泵投入

5）交流润滑油泵投入

6）开启真空破坏门

7）紧急停发电机

8）关发电机灭磁开关

8.3自动化的功能

8.3.1主要监视系统

8.3.1.1数据采集系统（DAS）

1）显示：

包括回路操作显示，分组显示，棒状图显示，趋势显示，工艺流程图显示等等。

2）报警管理：

报警显示，可按报警时间，报警优先级，报警区域，报警类型来管理所有报警。

报警包括工艺参数越限报警、控制设备故障报警、控制系统自诊断故障报警等。

3）制表记录：

包括定期记录，事故追忆记录，事故顺序（SOE）记录，跳闸一览记录等。

4）历史数据存储和检索

5）性能计算

6）指导信息

7）管理报告

8.3.1.2汽轮机安全监视仪表

1）汽机超速

2）轴振动

3）轴位移

4）油箱油位

5）汽缸膨胀

8.3.1.3工业电视（弱电工种设计）

1）炉膛火焰监视

2）汽包水位监视

3）在吊车控制室设置加料斗垃圾物位监视

4）垃圾坑和进料场的监视等

8.3.2模拟量控制系统（MCS）

控制系统应满足焚烧炉、锅炉和汽机及其辅助系统安全可靠、稳定高效运行。

在系统故障时，自动地将系统无扰动地从“自动”方式切换为“手动”方式，或从一种控制方式转换为另一种控制方式。

8.3.2.1焚烧炉燃烧控制系统

1）按蒸发量控制加料器与炉排的速度。

2）按垃圾低位热值和含水量控制加料器的行程。

3）一次燃烧空气温度控制。

4）一次燃烧空气压力控制；

8.3.2.2锅炉控制系统

1）锅炉汽包水位三冲量串级调节系统；

2）过热蒸汽温度串级调节系统；

3）二级过热器入、出口蒸汽温度串级调节系统；

4）炉膛负压调节系统；

8.3.2.3烟气处理控制系统

该部分设备成套招标，自成系统。

1）布袋过滤器入口温度调节；

2）排烟中HCl和SO2酸性气体含量与石灰加入量间的自动调节。

8.3.2.4汽机、除氧器控制系统

1）汽机前压、转速、功率调节系统：

随汽机提供控制装置，操作人员可以通过操作面板对升速率、升负荷率、目标压力、目标功率、目标转速进行控制。

2）热井水位自动调节系统

3）除氧器液位自动调节系统

4）除氧器温度自动调节系统

5）低加水位自动调节系统

6）汽封压力调节系统

7）减温减压装置压力、温度调节系统等。

8.3.3程序、顺序控制系统（SCS）

包括锅炉和汽机的辅助控制系统：

如启动燃烧器，辅助燃烧器，吹灰，灰与渣输送，石灰浆配制，布袋反吹，风机管理等系统。

8.3.4汽机联锁保护系统

包括下列内容：

1）润滑油压力过低

2）汽机超速

3）操作油压力过低

4）汽机轴位移大

5）冷凝器真空度过低

6）发电机故障

7）汽机.发电机轴承温度高

8）汽机、发电机轴振动大

8.3.5开环控制系统

一些进液的贮槽，当液位低于某值时要求开启进液泵，或打开进液阀门；

当液位高于某值时，关闭进液泵或关闭进液阀。

对于一些排液的贮槽，当液位高于某值时，开启排液泵或开启排液阀；

当液位低于某值时，停排液泵或关闭排液阀。

8.3.6机组保护

机组保护包括：

机组跳闸保护和局部保护。

8.3.6.1机组跳闸保护

在主控系统内完成。

1）事故停炉保护：

当锅炉部分的跳闸条件出现时（按锅炉供货商提供的要求设计）保护系统能自动切断进入焚烧系统的垃圾和其他燃料，即加料器和炉排停止运动，关闭所有燃烧器，关