山西王曲脱硫控制系统说明书鲁能控制.docx

1、山西王曲脱硫控制系统说明书鲁能控制山西王曲电厂脱硫工程控制系统功能设计说明书山东鲁能控制工程有限公司2009年4月20日 目 录1.FGD-DCS系统构成说明 311系统构成 32MCS系统控制说明 521吸收塔液位调节 522旁路挡板差压调节 523石灰石浆液流量调节 624石膏浆液流量调节 625滤液箱液位调节 726废水流量调节 727真空皮带脱水机速度调节 828石灰石浆液浓度调节 83控制系统功能与操作概述 1031设备操作面板 1032开故障与关故障 1033自动与手动 1034运行与备用处理 1035顺控子组与主顺控 104吸收塔系统 1141氧化风机系统 1142浆液循环泵系统

2、 1143石膏浆排放泵系统 1144搅拌器A、B、C、D 1245除雾器冲洗水泵 1246除雾器冲洗程序 1247吸收塔投用主顺控 1248吸收塔停用主顺控 145烟气系统 1651旁路挡板 1652FGD入口挡板与出口挡板 1653挡板密封风机与出口门 1654增压风机BUF A系统 1655增压风机BUF B系统 1756烟气系统投用主顺控 1757烟气系统停用主顺控 176石膏浆脱水系统 1861废水旋流器A（B）来料阀 1862废水旋流器给料泵子组 1863滤饼冲洗水箱A（B）排水阀 1864真空皮带脱水机A（B）滤布冲洗水总阀 1865滤布冲洗水泵子组 1866滤饼冲洗水泵A（B）

3、1867真空皮带脱水机A（B） 1868真空泵A（B）子组 1969石膏旋流器A（B）1#机组来料阀，2#机组来料阀 19610石膏旋流器A（B）1#机组冲洗阀，2#机组冲洗阀 19611废水旋流器给料总阀、给料泵返回阀 19612滤液水箱补水阀 19613石膏旋流器溢流箱搅拌器 20614废水缓冲水箱搅拌器 20615滤液水箱搅拌器 20616废水排放泵子组 20617滤液水泵子组 20618石膏旋流器A(B)旋流子#1-#12阀门 20619石膏脱水系统A投用主顺控 20620石膏脱水系统A停用主顺控 21621石膏脱水系统B投用主顺控 21622石膏脱水系统B停用主顺控 217制浆系统

4、2271粉仓重量计算 2272石灰石浆液池 2273给粉系统 2274布袋除尘器 2275流化风系统 2276石灰石浆液泵组 228排放系统 2481石膏脱水楼排水池 2482事故浆液箱 2483吸收塔区排水池 249工艺水系统 2591工艺水增压泵组 251.FGD-DCS系统构成说明11 系统构成山西王曲电厂一期工程2600MW超临界燃煤机组脱硫岛工程采用的分散控制系统为山东鲁能控制工程有限公司的LN2000（3.0）系统。该系统能实现数据采集（DAS）、模拟量控制（MCS）、汽机数字电液控制系统（DEH）、跳闸保护（ETS）、顺序控制（SCS）、厂用电系统（ECS）、其他系统、时钟定位等

5、功能，以满足各种工况下对机组运行的控制要求，确保机组安全、高效运行。 本工程DCS系统共配有4台操作员站、1台数据站、1台工程师站和1台SIS接口站，它们通过系统高速以太网络相连接。高速以太网是10100M的高速冗余工业以太网，用于系统各站之间的实时通讯。该脱硫系统具有过程控制站，该控制站以高性能微处理器为核心，进行多种过程控制运算，并通过I/O模块完成模拟量控制、逻辑控制等功能的计算机。本工程共配有8对控制站。按1#机组、2#机组、公用系统与电气4部分进行分配。其中#1、2、3DPU为#1机组，#4、5、6DPU为#2机组，#7DPU为电气部分，#8DPU为公用系统。该脱硫系统的工程师站采用

6、完整的专用组态软件，用于过程控制应用软件组态、系统调试和维护。工程师站同时还具有历史数据站的功能，不需要组态历史数据库，所有系统数据库中的点存储在历史数据中，采用新的压缩技术，实现实时数据库与历史数据库等同，实现了实时趋势显示和历史趋势显示的无缝对接。趋势曲线包括实时趋势曲线和历史趋势曲线。趋势曲线程序是多文档程序，每个文档包含一个趋势组，并保存成单独的文件。实时趋势中的趋势点从系统数据库中读取数据点信息，接收实时广播数据，实时显示数据点的变化趋势，实时趋势能够取得所需的当前数分钟前的历史数据，实现历史与实时的无缝对接；历史趋势从历史数据库里读取数据点信息，并从历史库数据文件里读取数据，显示指

7、定时间区间的变化趋势。报警包括实时报警列表和历史报警查询两项。实时报警的功能是将实时数据中的报警点显示在报警栏中并发出声音信号。历史报警设定查看历史报警的起始和终止时间，将历史报警文件中位于起始终止时间之间的报警显示在报警栏中。自诊断软件用来监视整个专用DCS系统中从上位操作员站，工程师站到下位过程站，CAN网，模块，数据通道的所有状态。为用户了解DCS系统运行状态提供充足的信息。事件列表功能，这个软件在历史记录站运行，包括操作记录报表和SOE事件报表两个部分，操作记录包括所有操作员的操作记录，SOE记录分辨率为1ms。统计报表功能，这个软件也在历史记录站运行，可以生成脱硫系统控制过程中的各种

8、参数、性能指标、运行状况的报表。该控制系统配有外部数据站：用于同其它系统通信的站。该脱硫系统使用实时数据网络：用于系统通信，把过程控制站、操作员站等硬件设备连接起来，构成完整的分散控制系统，并使分散的过程数据和管理数据实现共享的软硬件结构，采用了双网同时工作的冗余方式，使用高性能以太网交换机实现。 该脱硫系统使用CAN现场总线，过程控制站和智能模块通过CAN协议的现场总线进行通信，又称为I/O通信总线、I/O通信网络，也采用了双网冗余方式。该脱硫系统的上层网络采用以太网(Ethernet)作为站间通信网络，网络标准符合IEEE802.3,通信协议采用TCP/IP协议标准，通信速度为100Mbp

9、s。Ethernet网络采用CSMA/CD存取控制方法，在网上节点较少，通信负荷低时，CSMA/CD的响应时间比其他存取控制方法更快，因而每个站都有良好的实时性。该脱硫系统的系统网络的拓扑结构为星型网络，每站点通过双绞线连接到数据交换机，工程师站、操作员站到机柜的距离较长，与机柜内数据交换机的连接采用带屏蔽的五类网线；星型Ethernet的网络结构接口简单，总线扩展、站点的扩充十分容易，单一站点的故障不会影响其它站点，可靠性高，维护方便。为保证站间的数据传输的可靠性，系统Ethernet采用两个独立网络交换机，各站同时挂在两个网上，两个网络同时工作，保持站间通信的畅通。防止通信堵塞，提高网络的

10、通信效率，以及最有效地利用信息传输中的每一信息字节，使用了例外报告技术和信息打包技术。例外报告是指脱硫系统控制站的一个数据点，如果没有发生显著变化，将不产生报告，也就是不向网络广播这个数据，从而降低网络上的数据流量；如果发生显著变化（对于模拟量来说是变化量超过设定0.5%的量程死区，对于开关量而言是状态发生改变），经济AGC过程控制站将通过网络将数据发送出来。如果一个数据点在较长时间（超过最大例外报告时间）没有显著变化，信息打包技术就是对于开关量而言，一个点的状态可以使用一个字节的一个位来表示，这样，一个字节就可以表示8个点的状态，有效地提高了网络利用率。2MCS系统控制说明21吸收塔液位调节

11、吸收塔液位调节回路由1个单回路调节器构成，如图2-1。 图2-1211液位测量吸收塔A、B、下侧各有一对上部口部口压力测点。用上下口压力之差除以塔内石膏浆液密度，即得塔内石膏浆液高度。当石膏浆液密度计未工作时，以水的密度计算。当A、B两侧压力测点均正常时，取平均值。若一侧测点有异常，则取另一侧运算结果。若两侧都有异常，则调节回路切手动。212手/自动切换当下列状态产生时，系统不能投自动。A、B两侧压力测点均有异常。阀位反馈测点异常。液位调节偏差大且超过60秒。阀位反馈偏差大且超过30秒。仪用空气压力低。22旁路挡板差压调节旁路挡板差压调节回路由1个调节器和2个操作器构成。如图2-2。221手/

12、自动操作器调节器的副回路为两个并列的手/自动操作器，分别控制A、B两增压风机的风门控制器。在#1BUF A动叶操作器上进行设定值的设定，#1BUF B动叶操作器进行偏置参数的操作，用于修正操作器的输出。当操作器处于手动状态时，操作员直接操作风机动叶。操作器自动时，则接收调节器的输出。222操作器手/自动切换当下列状态产生时，操作器切手动。两引风机阀位反馈全坏。风机运行，控制油压低。差压调节偏差大且超过30秒。风门执行器反馈信号偏差大且超过30秒。旁路挡板差压信号异常。风门执行器反馈信号异常。风机控制在就地。风门执行器故障。增压风机运行停止。223平衡处理功能 调节器和两操作器间加有平衡模块。当

13、一侧操作器在手动时，它与调节器输出的差值，会自动地添加到处于自动状态的操作器上。224调节器差压调节的主回路是调节器。当两操作器都在手动或跟踪状态时，调节器亦在跟踪态。调节器手动时，直接操作两操作器的给定。自动时，则根据差压的偏差进行自动调节。225调节器前馈回路锅炉侧两引风机阀位的变化量之和，经折线函数计算，作本回路调节器的前馈。另，当调节器自动，旁路挡板全开，或于中间位且差压偏差未连续10秒大于0.3KPA时，调节器将按0.5%/S的速率渐增。226调节器手/自动切换当下列状态产生时，调节器切手动。旁路挡板差压信号异常。差压调节偏差大且超过30秒.两引风机阀位反馈全坏。23石灰石浆液流量调

14、节包括1个PH值调节器、1个流量调节器，以及众多的运算单元。如图2-3231石灰石浆流量设定计算根据当前的烟气流量、SO2含量、预计脱硫效率、石灰石与SO2的重量比率，计算出理论上所需的石灰石重量流量。再根据PH偏差进行PID调节运算，将调节器的输出转化成石灰石重量流量的修正量。当调节器输出50%时，修正量为0。根据前2项计算得出的给定值，对排出吸收塔的石膏浆液流量进行调节。232 石灰石浆液流量调节石灰浆液流量调节器是本回路的副调，手动时，操作员直接控制输出。自动时，操作员可直接设定副调的给定。串级时，则接收主调发出的流量给定值。另，在调节器自动或串级状态时，若本塔的A、B两台石灰石浆液输送

15、泵全停、则流量调节器输出0%，显示为跟踪状态。233石灰石浆液流量调节器手/自动切换当下列状态产生时，调节器切手动。 机组负荷与烟气流量信号全异常。两个PH测点全异常。PH值调节偏差大且超过60秒。SO2含量测点异常。SO2分析仪故障。SO2分析仪维护中。石灰石浆液流量测点异常。石灰石浆液流量调节阀反馈信号异常。石灰石浆液流量调节偏差大且超过60秒。石灰石浆液流量调节阀反馈信号偏差大且超过30秒。仪用空气压力低。234PH值调节 PH值调节器为主调，当副回路不在串级状态时，始终位于跟踪态。手动时，操作主调输出修正副调的给定。自动时，则根据PH值进行自动调节，修正副调的给定。235PH调节器手/

16、自动切换当下列状态产生时，调节器切手动。两个PH测点全异常。PH值调节偏差大且超过60秒。 24石膏浆液流量调节包括1个石膏浆液浓度调节器、1个石膏浆液流量调节器，以及相关运算单元。如图2-4。241排出石膏浆液流量设定计算根据进入吸收塔的石灰石浆液流量，经折线函数给出应排出吸收塔的石膏浆液流量。再，根据排出的石膏浆液的实际浓度，与预计的浓度进行调节运算，将输出经折线函数转化为石膏浆液流量的修正量。当调节器输出50%时，修正量为0。根据前2项计算得出的给定值，对排出吸收塔的石膏浆液流量进行调节。242石膏浆液流量调节石膏浆液流量调节器是本回路的副调，手动时，操作员直接控制输出。自动时，操作员可

17、直接设定副调的给定。串级时，则接收主调发出的流量给定值。另，在调节器自动或串级状态时，若本塔的A、B两台石膏浆液排出泵全停、则流量调节器输出0%，显示为跟踪状态。243石膏浆液流量调节器手/自动切换当下列状态产生时，调节器切手动。石膏浆液浓度测点异常。石膏浆液浓度调节偏差大且超过60秒。石膏浆液流量测点异常。石膏浆液流量调节阀反馈信号异常。 石膏浆液流量调节偏差大且超过30秒。石膏浆液流量调节阀反馈信号偏差大且超过30秒。仪用空气压力低。 244石膏浆液浓度调节 石膏浆液浓度调节器为主调，当副回路不在串级状态时，始终位于跟踪态。手动时，操作主调输出修正副调的给定。自动时，则根据浓度进行自动调节

18、，修正副调的给定。245石膏浆液浓度调节器手/自动切换当下列状态产生时，调节器切手动。石膏浆液浓度测点异常。石膏浆液浓度调节偏差大且超过60秒。 25滤液箱液位调节单回路调节器，如图2-5。251滤液箱液位调节普通单回路调节。当两滤液泵全停时，以跟踪模式输出0%。252滤液箱液位调节器手/自动切换当下列状态产生时，调节器切手动。 滤液箱液位测点异常。滤液箱液位调节阀反馈信号异常。滤液箱液位调节偏差大且超过60秒。滤液箱液位调节阀反馈信号偏差大且超过30秒。仪用空气压力低。26废水流量调节单回路调节器，如图2-6。261废水流量调节普通单回路调节。当两废水排放泵全停时，以跟踪模式输出0%。262

19、废水流量调节器手/自动切换当下列状态产生时，调节器切手动。 废水流量测点异常。废水流量调节阀反馈信号异常。废水流量调节偏差大且超过60秒。废水流量调节阀反馈信号偏差大且超过30秒。仪用空气压力低。27真空皮带脱水机速度调节单回路调节器，带一些逻辑控制，如图2-7。271真空皮带脱水机速度调节普通单回路调节。测量值为石膏饼厚度。速度控制在就地时，调节器跟踪来自现场的速度反馈值。脱水机停止运行2秒后，调节器输出0%。真空皮带脱水机初次启动，且对应石膏旋流器的1#，2#机来料阀全关，则调节器输出定值50%，延时500秒。 以上3种状态，都以跟踪模式输出。272调节器手/自动切换当下列状态产生时，调节

20、器切手动。石膏饼厚度测点异常。速度反馈测点异常。变频器故障。调节器调节动作偏差大且超60秒。速度反馈偏差大且超过15秒。皮带机未运行。真空皮带脱水机启停控制在就地。真空皮带脱水机调速控制在就地。28石灰石浆液浓度调节石灰石浆液浓度调节回路，如图2-8。281浓度测量两个机组的石灰石浆液输送管道上都设有浓度测点。系统工作时，选择运行方（根据石灰石浆液泵起停状态判断）、且测点无异常的浓度信号，作为调节器的测量值。若两机组条件都符合，取平均值；若两机组条件都不符合，则调节器切手动。282手/自动操作器调节器的副回路为两个并列的手/自动操作器，分别控制A、B两台给粉机。当给粉机在就地状态时，操作器跟踪

21、现场反馈值。当操作器在手动状态时，可直接操作给粉机转速。当操作器在自动状态、且给粉机运行停止时，操作器输出0%，否则接收调节器的输出。283操作器手/自动切换当下列状态产生时，调节器切手动。给粉机速度反馈信号异常。给粉机掉电故障。给粉机变频器故障。给粉机控制在就地。浓度信号异常。给粉机速度反馈信号偏差大且超过30秒。浓度偏差大且超过60秒。284调节器 本回路主调为浓度调节器。当有一路操作器投自动时，即可投自动。若调节器与两操作器都在自动状态，当正在运行的给粉机停止时，调节器会保持原有的输出值，等待另一台给粉机的投入。285调节器手/自动切换当下列状态产生时，调节器切手动。两机组浓度信号异常。

22、浓度调节偏差大且超过60秒。A，B两侧操作器都在手动状态。3控制系统功能与操作概述31设备操作面板顺序控制系统中的所有设备，都显示在操作员站的流程图画面上。这些设备的开、关、故障，以及自动、手动等状态，都用符号和不同的颜色予以明确的显示。当操作员用鼠标点击该设备时，可以调出该设备的操作面板。操作面板上设有启动（开）、停止（关）、自动、手动、故障复位等操作按键，亦有已开、已关、故障等状态显示，操作员则根据操作规程的要求，观察设备当前状态，对设备或系统进行操作。32开故障与关故障所有设备的开关过程都有时间监视，监视时间一般取设备全行程时间的1.2至1.5倍。当设备的开关过程已超过监视时间仍未开（或

23、关）到位时，即发出开（或关）故障报警，提醒操作员对设备进行检查修理。开、关故障存在时，设备不允许操作。开、关故障的清除使用“报警复位”按键。注意，复位按键只能清除开故障和关故障（此两故障是由系统软件检出的），不能复位现场直接送来的硬件故障信号。注：各画面中所有泵与阀门，黄色代表此时此设备处于中间状态，红色代表此时此设备处于运行或全开状态，绿色代表此时此设备处于停止或全关状态，灰色代表此时此设备运行(全开)信号和停止(全关)信号都过来。33自动与手动所有设备都有自动与手动状态，当设备处于手动状态、无故障并且满足相应的操作条件时，允许操作员对该设备进行单独操作。注意，对设备或系统安全有影响的故障或

24、工况状态，无论该设备处于自动还是手动状态，都不允许操作。自、手动状态可通过操作面板上的“自动”与“手动”按键切换。当设备有故障时，不能切自动。 注：在数据库和SAMA图组态里强制的点在画面上无显示,在SAMA组态里可以以颜色区分查看和通过搜索，建议最好热工人员做记录。34运行与备用处理 所有一用一备或两用一备的设备或设备组，都设有选择标志。启动前进行选择，选中者启动，未选中者自动状态下成为后备。35顺控子组与主顺控 顺控子组包括一组设备的顺控逻辑，主顺控则是对所有相关子组的逻辑管理。主顺控逻辑和顺控子组逻辑都有启动和停止两个逻辑组，这两个逻辑组互锁，不能同时运行。主顺控设有单独的操作监视画面，

25、完成当前主顺控范围内所有顺控子组的起、停操作。顺控子组或主顺控运行时，相关设备须在自动且无故障状态。 以下，分章详细介绍各主顺控与相关顺控子组的功能与操作说明。4吸收塔系统41氧化风机系统（详细参照附件联锁保护试验卡）如图4-1411氧化风机A组投用顺序：关出口门/开放空门-启动风机-开出口门/关放空门。（每次投用前点击一下复位按钮）停用顺序：关出口门/开放空门-停风机。（每次停用前点击一下复位按钮）出口门/放空门投自动条件：无开/关故障。氧化风机投自动条件：CB可用，无CB跳闸，无启/停故障。氧化风机跳闸条件：风机运行中，出口门关闭超过30秒； 风机运行中，放空门开启超过30秒； 所有相关设

26、备(氧化风机A出口门，氧化风机A放空门，氧化风机A)在自动状态下，可由功能子组顺序控制或吸收塔主顺控控制。412氧化风机B组参照氧化风机A组。42浆液循环泵系统（详细参照附件联锁保护试验卡）如图4-2 42421一层浆液循环泵A系统投用顺序：关出口门、冲洗门、排放门-开进口门-启动泵-开出口门。（每次投用前点击一下复位按钮）停用顺序：关出口门-停泵-关进口门-开排放门（延时5MIN）-开冲洗门（延时5MIN）-关冲洗门（延时30S）-关排放门。（每次停用前点击一下复位按钮）各门投自动条件：无开/关故障。循环泵投自动条件：CB可用，无CB跳闸，无启/停故障。循环泵跳闸条件：泵运行中，进或出口门关

27、闭超过30秒； 吸收塔液位LL1（3M）； 所有相关设备(一层浆液循环泵A出口门，一层浆液循环泵A冲洗门，一层浆液循环泵A排放门，一层浆液循环泵A)在自动状态下，可由功能子组顺序控制或吸收塔主顺控控制。 图4-22注：在图4-22中，运行人员可按按钮来控制送到华北网上的浆液循泵的运行台数。422一层浆液循环泵B系统参照一层浆液循环泵A系统。423一层浆液循环泵出口母管排放阀该设备不参与循环泵子组顺控，由操作员根据操作规程手动操做启停。运行条件：远控、无执行器故障、无过力矩、无开/关故障。424二、三层浆液循环泵系统参照一层浆液循环泵系统。43石膏浆排放泵系统（详细参照附件联锁保护试验卡）如图4

28、3投用顺序：关出口门、冲洗门、排放门、母管冲洗门-开进口门-启动泵-开出口门。（每次投用前点击一下复位按钮）停用顺序：关出口门-停泵-以下顺序（1）、（2）同时执行。 顺序（1）：关进口门-开排放门（延时1MIN）-开冲洗门（延时1MIN）-关冲洗门（延时30S）-关排放门。顺序（2）：延时25秒对侧泵未起，延时20S开出口母管冲洗门，延时120秒，关门。（每次停用前点击一下复位按钮）各门投自动条件：无开/关故障。排放泵投自动条件：CB可用，无CB跳闸，无启/停故障。排放泵跳闸条件：泵运行中，进或出口门关闭超过30秒； 吸收塔液位LL2（1.5M）。所有相关设备(石膏浆排放泵A出口门，石膏浆排

29、放泵A冲洗门，石膏浆排放泵A排放门，石膏浆排放泵A)在自动状态下，可由功能子组顺序控制或吸收塔主顺控控制。投用前，对排放泵系统的A、B泵进行选择。主顺控将启动选中的泵。被选中的泵在25S内未启、启动故障或运行中跳闸时，则启动另一泵。44搅拌器A、B、C、D（详细参照附件联锁保护试验卡）投自动条件：CB可用，无CB跳闸，无启/停故障。跳闸条件：吸收塔液位LL1（3M）。手动启动和停止。 45除雾器冲洗水泵（详细参照附件联锁保护试验卡）投自动条件：CB可用，无CB跳闸，无启/停故障。跳闸条件：冲洗水箱液位LL1（1.2M）。启动条件：增压风机A、B均运行。投用前，对冲洗水泵A、B进行选择。程序将启动选中的泵。被选中的泵在10S内未启、启动故障或运行中跳闸时，则启动另一泵。 在自动状态下，由除雾器冲洗水泵程序控制。46除雾器冲洗程序本工程吸收塔一、二级除雾器各有20个冲洗门。除雾器冲洗时，每个冲洗门开启60S，先二级20个门，再一级20个门。每个冲洗时间完成后，间隔T秒开始下一冲洗，T根据机组当前增压风机电流由折线函数（1S60S）给出(点“手动”，可手动设置时间)。 冲洗程序可人工手动启停，也可自动启停。自动启动条件：选择自动模式； 增压风机A、B均运行； 三层浆液循环泵中至少有两层运行（每层A、B泵均运行）。手动启动条件：选择