烟气脱硫技改总承包工程第5分卷-热工自动化部分

华电国际电力股份有限公司十里泉发电厂5号（1x140M W）机组烟气脱硫技改总承包工程初步设计第一卷说明书第5分卷热工自动化部分福建龙净环保股份有限公司2 0 10 年3 月批准: 审核: 校核: 编写:本卷目录1.概述 (1)1.1设计依据 (1)1.2工程概况 (1)2. 控制方式及控制水平 (2)2.1控制水平和控制室布置 (2)2.2脱硫控制系统的结构 (3)2.3控制系统的可靠性 (4)2.3.2 DCS的可靠性指标 (5)2.3.3 DCS系统裕量 (5)3. 热工自动化功能 (6)3.1分散控制系统（DCS） (6)3.2脱硫工业电视系统 (8)3.3火灾报警控制系统 (9)3.4就地仪表和控制设备 (9)3.5烟气成份监测 (9)3.6主要联锁保护 (9)3.7确保脱硫顺序控制系统的安全可靠投运，设计采用措施 (9)3.8信号报警系统 (10)3.9通讯 (10)4 控制系统电源及气源 (10)5 脱硫自动化设备选择 (11)6 相关图纸和文件 (11)1.概述1.1设计依据1.1.1《华电国际十里泉发电厂5号（1×140MW）机组烟气脱硫技改总承包工程合同》文件及《华电国际十里泉发电厂5号（1×140MW）机组烟气脱硫技改总承包工程合同技术协议》。

1.1.2福建龙净环保股份有限公司与华电国际十里泉发电厂有效的联系资料（包括传真、电子邮件等）。

1.1.3华电国际十里泉发电厂提供的设计基础资料。

1.1.4主体工程环境影响报告书及审批意见。

1.1.5《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》DL/T5196-2004。

1.1.6《火力发电厂初步设计文件内容深度规定》DLGJ9-92。

1.1.7《火力发电厂设计技术规程》（DL5000-2000）。

1.1.8《火力发电厂烟气脱硫工程技术规范石灰石/石灰－石膏法》（HJ/T179-2005）。

1.1.9《火力发电厂热工自动化设计技术规定》NDGJ16-89。

1.1.10《火力发电厂与变电所设计防火规范》（GB50229-96）。

1.1.11现行有关的国家标准、规范，专用条件约定的行业标准、规范及有关省级地方标准、规范。

1.2工程概况本工程为华电国际十里泉发电厂5号机组烟气脱硫技改工程，采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫工艺、一炉一塔装置。

整个脱硫工艺系统包括FGD主装置系统（烟气系统、SO2吸收系统、吸收塔浆液循环系统、石膏浆液排出系统、氧化空气系统等）、FGD公用系统（石灰石储运系统、磨机系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水及贮运系统、回流水、工艺水系统、仪用压缩空气系统和检修用空气系统等）及FGD电气系统等。

本专业工作为上述范围的控制、监视、报警和联锁保护等。

2. 控制方式及控制水平2.1 控制水平和控制室布置2.1.1控制水平为保证烟气脱硫效果和烟气脱硫设备的安全经济运行，将设置完整的热工测量、自动调节、控制、保护及热工信号报警装置。

其自动化水平将使运行人员无需现场人员的配合，在控制室内即可实现对烟气脱硫设备及其附属系统的启动、停止和正常运行工况的监视、控制和调整，以及异常与事故工况的报警、联锁和保护。

本工程烟气脱硫工程设置一套DCS控制系统，由脱硫岛单元DCS系统，脱硫岛公用DCS系统及制浆脱水区远程DCS系统组成。

其主要功能系统包括：数据采集系统（DAS）、顺序控制系统（SCS）、模拟量控制系统（MCS）、电气控制系统（ECS）等。

脱硫岛单元DCS系统完成对烟气系统、SO2吸收系统、排空及浆液抛弃系统的统一监视、控制、报警、联锁、保护以及FGD的效率、性能计算等。

脱硫岛公用DCS系统完成对工艺水系统、工业水系统、压缩空气系统以及FGD 系统的电气设备（脱硫变压器，厂用电、UPS、直流系统等）的统一监视、控制、报警、联锁、保护等。

制浆脱水区远程DCS系统完成对本期工程新建的石灰石储运系统、磨机系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统的统一监视、控制、报警、联锁、保护等。

本期工程新建的石灰石储运系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统为#5、#6、#7脱硫系统公用。

制浆脱水远程DCS机柜布置在6号、7号工艺楼电子设备间内。

通过网络联接，使本期工程新建的石灰石储运系统、石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统与原有的#6、#7脱硫公用系统联成一个整体。

在#5、#6、#7脱硫操作员站均可实现对本期制浆脱水系统的监视及控制。

本工程FGD_DCS按照控制系统在功能和物理上适当分散的原则，脱硫FGD_DCS 系统共配置4对控制器（#5机组脱硫系统2对DPU，脱硫岛远程公用系统2对DPU）。

为脱硫装置提供三套操作员站和一套工程师站，通过脱硫公用网络，运行人员也可通过FGD_DCS的任意一台LCD操作员站对脱硫公用系统进行启/停控制、正常运行的监视和调整以及异常与事故工况的处理。

除操作台上的烟气旁路门挡板门紧急开启操作按钮，以保证FGD在紧急情况下安全快速切除外，控制室不设其它常规表盘。

FGD_DCS与机组DCS之间的信号交换通过硬接线或以太网络通讯方式。

FGD_DCS 可以与电厂SIS 网进行通讯，脱硫控制系统作为网络的节点，实现信息共享和远方监控功能。

2.1.2控制室和电子设备间布置脱硫岛电子设备间布置于脱硫岛综合泵房。

电子设备间内布置有DCS电源柜、DCS机柜、热工电源柜及仪表电源柜。

在脱硫岛电子设备间后布置有工程师室。

工程师室内布置有工程师站、打印机及火灾报警壁挂盘。

本工程在6号、7号工艺楼电子设备间内以远程站的形式布置有脱硫公用系统DCS机柜、热工电源柜等。

本期脱硫提供4台LCD，其中2台操作员站LCD安放在#6、7号脱硫控制室（在#5、#6、#7脱硫操作员站均可实现对本期制浆脱水系统的监视及控制），1台操作员站兼历史站LCD安放在#5机组单元控制室内，1台工程师站LCD安放在工程师室内。

2.2 脱硫控制系统的结构2.2.1整套脱硫控制系统由以下部分组成：分散控制系统（DCS）就地仪表和控制设备烟气连续监测系统控制及仪表电源系统火灾报警控制系统闭路电视监视系统2.2.2 本工程主要通讯接口：a) 本期FGD_DCS与#6、7机组脱硫DCS系统通信接口b) FGD_DCS与全厂SIS系统通信接口c) CEMS与环保监测站通信接口d) 本期脱硫工业电视系统与6、7号机工业电视监视系统通信接口e）本期脱硫火灾及消防报警系统与6、7号机脱硫火灾及消防报警系统通信接口2.2.3控制系统的功能：包括脱硫DAS、MCS、SCS、ECS。

控制系统由操作员站、工程师站、冗余配置的数据高速公路等所组成。

控制系统共设置操作员站3套、工程师站1套。

2.2.4以控制系统LCD和键盘作为脱硫系统监视和控制中心，不设置常规仪表盘。

但当控制系统的电源消失、通信中断、全部操作员站失去功能以及控制站失去控制和保护能力时，为确保脱硫系统紧急停运，为此在操作员控制台上设置独立于FGD_DCS 的常规操作项目：FGD旁路档板控制2.2.5脱硫控制系统的运行与停止，其工作状态与单元机组密切相关。

因此脱硫控制系统的设计将考虑单元机组与脱硫控制必要的信号通信接口，其接口的实现方式根据条件将采用数据通信或硬接线通信连接。

涉及安全、保护的信号均采用硬接线连接。

2.2.6脱硫岛DCS与主机DCS硬结线接口2.3.1可靠性措施2.3.1.1冗余a．控制器冗余配置；b．数据高速公路冗余；c．DCS的I/O机柜供电电源冗余；d．机柜内供电双重化；e．关键的参数例如吸收塔液位和浆液PH值测量均冗余设置；f．DCS设置互为备用操作员站，分别以结点与数据公路相连。

g．采用微处理器技术的控制系统，均具有自诊断功能，在内部故障还没有干扰生产过程之前，即能在系统本身范围内探测到故障并实行防止故障扩大的措施，同时进行报警和记录。

h．对于关系到安全或调节品质的重要过程参数，采用三重测量配置，并在DCS 中做3取2。

对某些参数,不同点的测量值存在差异时, 采取多点测量方式。

2.3.1.2对工艺系统关键被控对象的执行机构和联锁保护监测仪表、开关采用进口设备。

2.3.2 DCS的可靠性指标a. 系统可用率≥99.9%b. 系统精度输入信号：±0.1%（高电平），±0.2%（低电平）输出信号：±0.25%c.抗干扰能力共模电压：≥250V共模抑制比：≥90dB差模电压：≥60V差模抑制比：≥60dB2.3.3 DCS系统裕量---每个机柜内的每种类型Ｉ／Ｏ测点都有10%的备用量。

继电器留有10%的备用量。

---每个机柜内有15%的模件插槽备用量。

该备用插槽将配置必要的硬件，保证今后插入模件就能投入运行。

---最忙时，每个控制器CPU的负荷率不大于60%，操作员站CPU负荷率不大于40%。

---内部存储器占用容量不大于50%，外部存储器占有容量不大于40%。

---40%电源余量。

电源分配柜将考虑10%的回路备用量。

---以太网通讯总线的负荷率不大于20%，令牌网通讯总线负荷率不大于30%。

---操作员站允许最大标签量为5万个。

3. 热工自动化功能3.1分散控制系统（DCS）实现对本工程整个脱硫系统的数据采集、控制、调节、报警、计算、报表等功能。

DCS系统基本配置：操作员站3套、工程师站1套、控制器4对、操作员站A3打印机1台、工程师站彩色图形打印机1台、DCS电源分配柜1面、DCS机柜（包括控制机柜、I/O柜、继电器柜）约6面。

本工程脱硫系统I/O信号数量如下（实际点数，不含备用点）：3.1.1数据采集与处理系统（DAS）数据采集与处理系统（DAS）连续采集和处理所有与脱硫工艺系统有关的重要测点信号及设备状态信号，以便及时向操作人员提供有关的实时信息。

基本功能如下：3.1.1.1过程变量输入扫描处理3.1.1.2固定限值报警处理，并可报警切除。

3.1.1.3 LCD显示a．报警显示b．流程图形显示c．成组参数显示d．操作指导、如报警原因、允许条件和操作步骤等3.1.1.4打印制表a．定时制表：班、日、月报b．报警记录c．主要设备跳闸顺序记录d．设备运行记录，主要辅机的起停次数和累计运行时间3.1.1.5历史数据存储和检索（HSR）3.1.1.6性能计算3.1.2主要模拟量控制系统（MCS）3.1.2.1增压风机入口压力控制为保证锅炉的安全稳定运行，通过调节增压风机导向叶片的开度进行压力控制，保持增压风机入口压力的稳定。

为了获得更好的动态特性，引入锅炉负荷和引风机状态信号作为辅助信号。

在FGD烟气系统投入过程中，需协调控制烟气旁路档板门及增压风机导向叶片的开度，保证增压风机入口压力稳定；在旁路档板门关闭到一定程度后，压力控制闭环投入，关闭旁路档板门。