化工控制逻辑方案培训资料doc 33页.docx

1、化工控制逻辑方案培训资料doc 33页1 逻辑设计说明概述1.1 设计原则满足FGD系统标书和技术规范书的要求，保证FGD系统连续稳定正常运行。1.2 控制范围山东润泽化工有限公司300万吨/年重质油综合利用项目（一期）动力站烟气脱硫工程FGD系统主要将排入大气的锅炉烟气中的SO2除去，达到国家排放标准，从而保护环境。2 FGD控制功能概述2.1 控制方式FGD系统有程序顺序控制、联锁保护控制、PID自动调节控制、手动控制四种控制方式。在现场设备状态正常的情况下，程序顺序控制和PID自动调节控制为系统的最佳控制方式，在此方式下，设备的空载运行时间最短，操作员的操作步序最少，但设备的动作必须受启

2、动或停止条件的限制，条件不满足，则不能启动程序顺序控制或PID自动调节控制。联锁保护控制方式是对要启动的工艺流程中设备进行程序自动联锁保护的控制，以便最大限度地自动保护好系统设备不让设备缺陷扩大，要求设备启动或停止前须处于远控位置，此种控制方式下设备动作的优先级最高，不受启动或停止的条件限制。手动控制是由运行操作人员直接通过操作站对设备进行一对一启动或停止操作，此方式下，设备也必须受启动或停止条件的限制，条件不满足，则不能启动程序顺序控制或PID自动调节控制。另外，FGD控制系统提供的调试方式一般只在控制系统出现比较大的故障、处于调试期或设备维修的时候采用，一般正常运行期间禁止使用，因为此时设

3、备完全不受启停条件和联锁保护的限制，有可能造成设备损坏或故障进一步扩大化。2.1.1 基本原则逻辑组态时，应遵循以下基本原则：1. 泵带液位时，保护停和允许启2. 泵带压力时，泵运行后延时低压保护停，低压联锁启，高压保护停3. 冲洗门与排净门，不纳入保护条件，只作为允许启条件4. 水泵出口门，泵启延时联锁开，泵停联锁关5. 浆液泵出口门，泵启延时联锁开6. 保护不经过允许条件，其它都需经过允许条件才能发出7. 尽量使用联锁，能用联锁实现的不用顺控8. 设备的保护停优先权最高，不需任何条件，只要信号一来，则无条件发停止指令。9. 设备自动停止指令优先权高于自动启动，自动启动/停止指令优先权高于操

4、作员手动启动/停止。10. 自动启动/停止和操作员手动启动/停止指令必需经过允许条件才能发出。11. 顺控启动/停止指令优先权可同自动启动/停止，但信号必需是脉冲，不能用长信号。12. 设备的保护停，故障停（不是由于DCS发指令停止的）应报警。13. 泵出口系统的压力低报警应与泵运行信号相与逻辑。14. 启动和停止允许条件为所有条件相与，保护关停条件为所有条件相或。15. 与液位等参数联锁启动的设备最好加一联锁投入开关 LK ON/OFF，例如搅拌器、排水坑泵、挡板密封空气加热器（密封风机运行和温度）。16. 对于双挡板或三挡板来说，设备保护可取三取二或二取一，设备允许条件则应取全部。17.

5、首先作好单个设备或阀门的控制，一定要考虑周到，其次再作好单个主设备连同附属设备和阀门的小顺控，再作分系统顺控，最后作好整个系统的大顺控，关键是要作好单个设备或阀门的控制。18. 顺控每一步都可设运行时间，超过此时间即为失败，则顺控复位退出，并报警，顺控也可手动复位。顺控延时通过反馈来实现，不作进指令中。19. 对于互为备用的A/B两台泵，在启动之前需要预选的情况时，一般按默认情况下以A泵被预选，B泵备用，并做一个自动切换逻辑，就是若一台泵有如下几种情况时则自动选择另一台泵，即泵处于就地、故障、控制电源消失等。2.1.2 画面颜色定义1. 设备和阀门：开/运行 红色关/停止 绿色故障 黄色 包括

6、电源故障，开/启故障，关/停故障，就地，禁操2. 管道颜色蒸汽 红色空气 蓝色浆液 灰色工艺水 绿色2.1.3 数据有效位及单位1. PH值，烟气量，NOX，SO2，灰尘，所有压力，差压，保留一位小数；2. 烟气压力包括除雾器压力，单位都用Pa,其余都用Kpa；2.1.4 画面风格1. 如果脱硫DCS与主机一致，则脱硫画面风格和要求以及组态方式和习惯也和主机保持一致。2. 如果设备参数过多，可放在弹出小画面上，例如循环泵温度， CEMS参数等。3. 所有有模拟量液位的箱罐，都可做有色液柱，并根据实际箱罐高度填充，当液位高、低报警时，其填充颜色变化，一般用红色。4. FGD 保护等重要设备和联锁

7、保护应做首出和允许条件项。5. FGD保护信号必须在FGD投入才有效，在画面上显示FGD投入/退出信号，并做FGD保护信号的首出画面。2.2 控制流程当锅炉负荷小于40%BMCR工况时，相应装置旁路运行，相应原烟气挡板关闭，以保护橡胶衬里不受烟气中未燃尽油和其他污染物的破坏；当锅炉负荷大于40%BMCR工况时，可以打开原烟气挡板关闭旁路装置。FGD系统的启动流程为：工艺水系统压缩空气系统石灰石浆液制备及输送系统吸收塔系统石膏脱水系统。FGD系统的停止流程为：吸收塔系统石灰石浆液输送系统石灰石浆液制备系统石膏脱水系统压缩空气系统工艺水系统。各子系统内有相应的子流程来实现子系统的启停。2.2.1

8、FGD短时停运（停运几个小时）及启动步骤：短时停运需要运转设备包括：挡板密封风机、吸收塔搅拌器、石膏排出泵、除雾器、石灰石浆液制备系统、石灰石浆液供给系统、石灰石浆液箱搅拌器、排水坑搅拌器及排出泵、事故浆液池搅拌器及排出泵、石膏脱水系统及工艺水系统。短时停运步序：停止制浆系统启动烟气关闭程序；打开FGD旁路挡板；（逐步打开旁路，同时将动叶角度关小，直至挡板门全开，动叶角度最小0%，将旁路挡板电源切除）关闭FGD进口挡板；打开吸收塔通风挡板，并切断电源；关闭FGD出口挡板，并切断电源；吸收塔循环泵启动关闭程序；停氧化风机；冲洗PH测定仪约20秒钟；短时停运后启动步序：启动氧化风机；启动吸收塔循环

9、泵；启动吸收塔循环泵后，即启动烟气系统；打开FGD出口烟气挡板；关闭吸收塔通风挡板；打开FGD进口烟气挡板；关闭旁路挡板；如石膏浆液浓度1140Kg/m3, 启动真空脱水系统.2.2.2 FGD短期停运（停运2天以上）及启动步骤：短时停运需要运转设备包括：挡板密封风机、吸收塔搅拌器、石膏排出泵、除雾器、石灰石浆液箱搅拌器、排水坑搅拌器及排除泵、事故浆液池搅拌器及排出泵、工艺水系统。停运前所有浆液管道斗必须冲洗，第一个系统冲洗完毕之后才能冲洗其余的系统。短期停运步序：启动石灰石浆液制备系统关闭程序；（停运前两小时以上）石灰石浆液输送泵启动关闭程序；启动烟气关闭程序；打开FGD旁路挡板；关闭FGD

10、进口挡板；打开吸收塔通风挡板；关闭FGD出口挡板；吸收塔循环泵启动关闭程序；停氧化风机； 冲洗PH测定仪约20秒钟；保养PH计探头及CEMS系统；FGD系统停运后应检查各个箱箱的液位，巡视检查FGD岛；如有必要，进行设备换油和维护修理的一些工作。短期停运后启动步序：启用PH计及CEMS系统；启动吸收塔排出泵顺控；检查设备情况，吸收塔液位、粉仓料位、仪用气及各水箱液位正常；将工艺水泵与滤液水泵设为自动，开始制石灰石浆液；石灰石浆液制备系统设为自动；启动石灰石浆液泵1或2；石灰石浆液在浆液箱中的浓度约为1250kg/m3，将石灰石给料、液位及密度设为自动；启动氧化风机； 启动吸收塔循环泵；启动烟气

11、系统；打开FGD出口烟气挡板；关闭吸收塔通风挡板；打开FGD进口烟气挡板；关闭旁路挡板；如石膏浆液浓度1140Kg/m3, 启动真空脱水系统.2.2.3 FGD长期停运（停运7天以上）及启动步骤：停运前所有浆液管道都必须冲洗，第一个系统冲洗完毕之后才能冲洗其余的系统。关闭FGD系统前2天应调节水力旋流器使吸收塔中石膏浆密度降到1050kg/m3。石灰石液箱和石膏浆液箱的液位必须到最低。运行人员在停运FGD系统前1小时必须停止石灰石的加入。长期停运步序：启动石灰石浆液制备系统关闭程序；石灰石浆液输送泵启动关闭程序；烟气系统启动关闭程序；FGD旁路挡板打开；关闭FGD进口挡板；吸收塔通风挡板打开；

12、关闭FGD出口挡板；吸收塔循环泵启动关闭程序；启动真空脱水系统停止程序；石膏浆排出泵启动关闭程序；启动氧化风机停止程序；冲洗氧化空气管（每根管约1分钟）；冲洗PH测定仪约20秒钟；保养PH计探头及CEMS系统；工艺水泵1或2启动关闭程序；FGD系统停运后应检查各个箱箱的液位，巡视检查FGD岛；如有必要，进行设备换油和维护修理的一些工作。若长时间的维修工作要做，则必须清空各个箱。清空箱：首先要确定所有的泵.挡板.搅拌器等关闭，以确保没有任何杂物能通过任何管道进入箱内。清空前吸收塔的液位必须比正常低1m以便能进行石灰石浆箱的清洗和排水工作。要清空吸收塔，则应先将石膏浆液打到事故浆液池。若所有箱都要

13、进行维修工作，清空顺序如下：吸收塔-工艺水箱地坑清空吸收塔：吸收塔浆液要有石膏浆液排出泵尽快送到事故浆液池，吸收塔由石膏浆液泵清空到液位高于搅拌器保护线0.5m以上。Z1-Z4搅拌器冲洗挡板打开，20分钟之后关闭冲洗挡板。石膏浆液泵继续输送浆液直到液位下降到泵保护线。石膏浆液箱至疏水池的连接管道要保持畅通。打开吸收塔循环泵的排污门，排空之后再打开吸收塔循环泵的冲洗阀进行冲洗。塔内残留浆液排至疏水池。并接上工艺水系统冲洗数次。最后打开人孔门，通过排净门彻底冲洗干净箱底残留浆液至疏水池。清空工艺水箱：打开工艺水泵和疏水阀门将工艺水排入吸收塔。清空地坑2.2.4 FGD首次启动或长时间停运后（大于1

14、星期）启动步骤：检查设备情况，吸收塔液位、粉仓料位、仪用气及各水箱液位正常。先投入仪用压缩空气；启动滤液水泵与工艺水泵向石灰石浆池及吸收塔注水，控制吸收塔水位在4.5m以下；将工艺水泵与滤液水泵设为自动，开始制石灰石浆液，启动石灰石浆液搅拌器；石灰石浆液制备系统设为自动；启动吸收塔搅拌器；启动石膏排除泵1或2； 启动石灰石浆液泵1或2；打开再循环管路.启动氧化风机； 石灰石浆液在浆液箱中的浓度约为1250kg/m3，将石灰石给料、液位及密度设为自动；启动吸收塔循环泵；启动烟气系统；打开FGD出口烟气挡板；关闭吸收塔通风挡板；打开FGD进口烟气挡板；关闭旁路挡板；如石膏浆液浓度1160Kg/m3

15、, 启动真空脱水系统1、 启动工艺水泵A，投入B泵联锁，控制循环水量，保持水压400500KPa；2、 打开除雾器顺控；3、 往浆液箱注水准备制浆；4、 启动吸收塔搅拌器；5、 启动氧化风机；6、 往吸收塔注水，水位保持在5m左右（下面的两个压力变送器约40KPa）；7、 启动循环泵B和C；8、 将吸收塔进出口挡板门切换至自动位置，人工监护；9、 打开吸收塔出口挡板门；10、 关闭吸收塔排空门；11、 打开吸收塔入口挡板门；12、 观察挡板门的状态；13、 人工逐步关闭旁路挡板门，无异常后，将挡板门切换至自动状态；14、 观察SO2脱除情况，如有需要进行下一步15、 往吸收塔注入石灰浆液；1、

16、 将旁路门切换至手动状态，逐步打开旁路挡板门；2、 关闭吸收塔入口挡板门3、 打开吸收塔排空门；4、 关闭吸收塔出口挡板门；5、 停止其他辅助系统，工艺水最后停；3 设备控制逻辑概述烟气系统3.1.1 FGD请求锅炉保护动作(FGD请求锅炉MFT)A. FGD旁路烟气挡板未开（三取二）且吸收塔入口原烟气温度（三取中）大于180，延时180SB. FGD旁路烟气挡板未开（三取二）且吸收塔浆液循环泵A/B/C/D均未运行，延时5SC. FGD旁路烟气挡板未开（三取二）且FGD原烟气挡板未开（三取二），延时30SD. FGD旁路烟气挡板未开（三取二）且FGD净烟气挡板门未开（三取二），延时30S逻辑

17、关系：A or B or C or D 3.1.2 FGD烟气系统启动允许A. 吸收塔浆液循环泵A/B/C/D中任一台已运行B. 3台锅炉全部跳闸 (MFT) C. FGD入口原烟气压力高于800Pa，低于3000PaD. 锅炉至少一个点火油枪在运行E. 3台锅炉全部排烟温度高F. #1锅炉运行（无MFT）且对应除尘器运行或#2锅炉运行（无MFT）且对应除尘器运行或#3锅炉运行（无MFT）且对应除尘器运行G. FGD保护退出脱硫条件逻辑关系：A and (not B) and C and (not D) and (not E) and F and (not G) 3.1.3 FGD保护退出脱硫

18、A. 吸收塔浆液循环泵A/B/C/D均未运行B. 3台锅炉全部跳闸 (MFT) C. 3台锅炉至少一个点火油枪在运行，延时600SD. 吸收塔入口原烟气温度（三取中）大于180延时10SE. #1锅炉运行（无MFT）且对应除尘器未运行，延时600SF. #2锅炉运行（无MFT）且对应除尘器未运行，延时600SG. #3锅炉运行（无MFT）且对应除尘器未运行，延时600SH. FGD入口原烟气压力（00HTA20CP101）低于600Pa 或大于 3500Pa 延时300S逻辑关系：A or B or C or D or E or F or G or H 3.1.4 FGD旁路烟气挡板打开允许：

19、无关闭允许：A. FGD原烟气挡板已开（三取二）B. FGD净烟气挡板门已开（三取二）C. 吸收塔浆液循环泵A/B/C/D至少1台运行D. 无FGD保护退出脱硫条件逻辑关系：A and B and C and D联锁打开：A. FGD保护退出脱硫B. FGD原烟气挡板（三取二）离开开位延时3S C. FGD净烟气挡板门（三取二）离开开位延时3S 逻辑关系：A or B or C联锁关闭：无3.1.5 FGD原烟气挡板打开允许：A. FGD净烟气挡板门已开（三取二）B. FGD烟气系统启动允许C. 吸收塔排空门已关逻辑关系：A and B and C关闭允许：A. FGD旁路烟气挡板已开（三取二

20、）逻辑关系：A 自动打开：A. FGD烟气系统启动顺控逻辑关系：A 自动关闭： A. FGD烟气系统停止顺控逻辑关系：A 联锁打开：无联锁关闭： A. FGD保护退出脱硫条件B. FGD净烟气挡板门未开（三取二）C. 旁路烟气挡板已开（三取二）逻辑关系：(A or B) and C3.1.6 FGD净烟气挡板门打开允许：A. FGD烟气系统启动允许逻辑关系：A 关闭允许：A. FGD旁路烟气挡板已开（三取二）B. 吸收塔放空阀已开逻辑关系：A and B 自动打开：A. FGD烟气系统启动顺控逻辑关系：A 自动关闭：A. FGD烟气系统停止顺控逻辑关系：A 联锁打开：无联锁关闭：A. FGD原

21、烟气挡板已关（三取二）逻辑关系：A 3.1.7 吸收塔排空门打开允许：A. FGD原烟气挡板已关（三取二）B. FGD净烟气挡板门已关（三取二）逻辑关系：A and B关闭允许：A. FGD净烟气挡板门已开（三取二）逻辑关系：A自动打开：A. FGD烟气系统启动顺控逻辑关系：A 自动关闭：A. FGD烟气系统停止顺控逻辑关系：A 联锁打开：A. FGD原烟气挡板已关（三取二）B. FGD净烟气挡板门已关（三取二）逻辑关系：A and B联锁关闭：A. FGD净烟气挡板门已开（三取二）发3S脉冲逻辑关系：A 3.1.8 烟气挡板密封风机启动允许：无停止允许：无联锁启动：A. FGD原烟气挡板已关

22、（三取二）B. FGD净烟气挡板已关（三取二）C. FGD旁路烟气挡板已关（三取二）逻辑关系：A or B or C联锁停止：A. FGD原烟气挡板已开（三取二）B. FGD净烟气挡板已开（三取二）C. FGD旁路烟气挡板已开（三取二）逻辑关系：A and B and C3.1.9 挡板密封风加热器启动允许：无停止允许：无联锁启动：A. 挡板密封风机A已启发3S脉冲B. 挡板密封风机B已启发3S脉冲逻辑关系：A or B 联锁停止：A. 挡板密封风机A/B均已停发3S脉冲逻辑关系：A 3.1.10 烟气系统启动顺控启动允许：A. 烟气系统启动允许逻辑关系：A启动步骤：1. 打开FGD净烟气挡板

23、门2. 关闭吸收塔排空门3. 打开FGD原烟气挡板3.1.11 烟气系统停止顺控停止允许：A. FGD旁路烟气挡板已开（三取二）逻辑关系：A停止步骤：1. 关闭FGD原烟气挡板；2. 打开吸收塔排空门3. 关闭FGD净烟气挡板门 工艺水系统3.2.1 工艺水箱补水门打开允许：A. 工艺水箱液位低于3.0m逻辑关系：A 关闭允许：A. 工艺水箱液位高于4.0m逻辑关系：A 联锁打开：A. 工艺水箱液位低于2.0m延时5S逻辑关系：A 联锁关闭：A. 工艺水箱液位高于4.2m延时5S逻辑关系：A 3.2.2 工艺水泵A启动允许：A. 工艺水箱液位高于1.5m逻辑关系：A 停止允许：无联锁启动：A.

24、 工艺水泵联锁投入B. 工艺水泵B由运行变停止C. 工艺水泵B已运行且出口压力低于400KPa延时80S逻辑关系：A and (B or C)联锁停止：A 工艺水泵A已运行且出口压力低于200KPa延时60SB 工艺水箱液位低于1.2m延时300SC 工艺水泵A事故分闸信号来逻辑关系：A or B or C3.2.3 工艺水泵B启动允许：A. 工艺水箱液位高于1.5m逻辑关系：A 停止允许：无联锁启动：A. 工艺水泵联锁投入B. 工艺水泵A由运行变停止C. 工艺水泵A已运行且出口压力低于400KPa延时80S逻辑关系：A and (B or C)联锁停止：A. 工艺水泵B已运行且出口压力低于2

25、00KPa延时60SB. 工艺水泵A/B均已运行且出口压力高于600KPa延时30SC. 工艺水箱液位低于1.2m延时300SD. 工艺水泵B事故分闸信号来逻辑关系：A or B or C or D 特别说明：对于互为备用的A/B两台泵，一般按默认情况下以A泵为主，B泵备用，并做一个联锁切换逻辑。石灰石浆液制备及输送系统3.1.12 石灰石粉仓除尘器启动允许：无停止允许：无联锁启动：无联锁停止：无3.1.13 流化风机A启动允许：无停止允许：无联锁启动：A. 流化风机联锁投入B. 流化风机B运行且出口母管压力低于40KPa延时80SC. 流化风机B停止运行发3S脉冲逻辑关系：A and (B

26、OR C)联锁停止： A. 流化风机A已运行且出口压力低于30KPa延时40SB. 流化风机A事故分闸信号来逻辑关系：A or B3.1.14 流化风机B启动允许：无停止允许：无联锁启动：A. 流化风机联锁投入B. 流化风机A运行且出口母管压力低于40KPa延时80SC. 流化风机A停止运行发3S脉冲逻辑关系：A and (B OR C)联锁停止： A. 流化风机B已运行且出口压力低于30KPa延时40SB. 流化风机A/B均已运行且出口压力高于70KPa延时30SC. 流化风机B事故分闸信号来逻辑关系：A or B or C3.1.15 流化风机加热器启动允许：A. 无流化风机加热器超温报警

27、B. 流化风机A或B运行逻辑关系：A and B停止允许：无联锁启动：A. 流化风机A或B运行且出口母管温度低于60延时80S逻辑关系：A 联锁停止： A. 流化风机加热器超温报警延时10S逻辑关系：A 3.1.16 流化风机出口母管门 打开允许：无 关闭允许：无 联锁打开：A. 流化风机 A 或 B 任一已运行延时5S逻辑关系：A 联锁关闭： A. 流化风机 A 和 B 都已停止运行延时5S逻辑关系：A 3.1.17 石灰石粉给料机A启动允许：A. 无石灰粉仓低料位B. 流化风机 A 或 B 已运行逻辑关系：A and B3.1.18 石灰石粉给料机B启动允许：A. 无石灰粉仓低料位B. 流

28、化风机 A 或 B 已运行逻辑关系：A and B3.1.19 石灰石浆液箱补水门打开允许：A. 石灰石浆液液位低于3.0m逻辑关系：A 关闭允许：无联锁打开：A. 石灰石浆液液位低于2.5m延时5S逻辑关系：A 联锁关闭：A. 石灰石浆液液位高于3.2m延时5S逻辑关系：A 3.1.20 石灰石浆液箱搅拌器启动允许：A. 石灰石浆液箱液位不低于1.5m逻辑关系：A停止允许：无联锁启动：A. 石灰石浆液箱液位高于1.2m延时5S逻辑关系：A 联锁停止： A. 石灰石浆液箱液位低于1.2m延时300S逻辑关系：A 3.1.21 石灰石浆液供给泵A启动允许：A 石灰石浆液供给泵A冲洗门已关B 石灰

29、石浆液供给泵A出口门已关C 石灰石浆液供给泵A入口门全开D 石灰石浆液供给泵A排污门全关E 石灰石浆液箱液位高于1.5m逻辑关系：A and B and C and D and E 停止允许：无自动启动：A. 石灰石供浆系统启动顺控启动逻辑关系： A 自动停止：A. 石灰石供浆系统停止顺控停止逻辑关系： A 联锁启动：见顺控联锁停止： A 石灰石浆液供给泵A已运行且出口门未开延时60SB 石灰石浆液供给泵A已运行且入口门未开延时3SC 石灰石浆液供给泵A运行后出口母管压力低于200 kPa延时60SD 石灰石浆液箱液位低于1m延时5S逻辑关系：A or B or C or D 3.1.22 石灰石浆液供给泵A入口门打开允许：无关闭允许：A. 石灰石浆液供给泵A未运行逻辑关系：A 自动打开：A. 石灰石浆液供给泵A启动顺控B. 石灰石浆液供给泵A停止顺控逻辑关系：A or B自动关闭：A. 石灰石浆液供给泵A启动顺控B. 石灰石浆液供给泵A停止顺控逻辑关系：A or B联锁打开：无联锁关闭：无3.1.23 石灰石浆液供给泵A出口门打开允许：无关闭允许：A. 石灰石浆液供给泵A没有运行逻辑关系：A 自动打开：A. 石灰石浆液供给泵A启动顺控B. 石灰石浆液供给泵A停止顺控逻辑关系：A or B自动关闭：A. 石灰石浆液供给泵A启动顺控B. 石