Profibus—PA在华能邯峰电厂脱硫系统中的应用

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邯峰电厂快减负荷RB技术及其应用

邯峰电厂快减负荷(RB )技术及其应用霍　刚Ξ1　魏韫颉2(1.华北电力大学控制工程系,北京　102206;2.河北省送变电公司,河北石家庄　050021)摘　要:快减负荷(R B)是在机组自动化程度高度提高的基础上引进的一种大型机组故障处理技术,它可以在辅机事故状态下快速控制机组降到安全负荷以下,维持机组稳定运行。

本文快结合TE LE PERM XP 集散控制系统快减负荷(RB )回路的控制原理,重点介绍了RB 技术在邯峰电厂的应用和改进。

关键词:快减负荷RB ;最大出力;机组最大运算负荷;机组最大可能负荷;锅炉指令反馈 1.概述河北邯峰发电厂一期工程(2×600M W)2号机组的锅炉为上海锅炉厂制造的平衡通风四角切圆燃烧、强制循环汽包炉,其汽轮机为上海汽轮机厂生产制造的600M W 亚临界中间再热凝汽式汽轮机。

机组控制设备采用了SI ME NS 公司的T E LEPE RM -XP 集散控制系统。

邯峰电厂的热工控制逻辑由德国西门子公司设计,其中自动控制的核心机组负荷控制(CCS)共由八部分组成,如图1所示:①单元机组负荷处理回路;②辅机故障减负荷控制回路(Run Back);③机组响应电网频差信号的校正回路;④机组主汽压力设定值形成回路;⑤锅炉主控制器;⑥汽机主控负荷指令接口;⑦汽机主控制器;⑧热值校正回路。

RB 回路作为机组负荷控制系统的一部分贯穿了整个T -XP 控制系统并与其它几个部分紧密相连,整个回路设计新颖、独特,完全实现了快减负荷的功能。

本文结合西门子T-XP 控制系统R B 回路的控制策略,重点介绍RB 回路在邯峰电厂的技术应用。

图1　邯峰电厂660MW 机组负荷控制系统结构示意图图中:N 0-机组实际负荷指令 N E -Run Back P 0-主汽压力设定值T 机前压力实测值M B 锅炉负荷指令M T 汽机负荷指令3作者简介霍刚(3),男,河北保定人,华北电力大学控制工程系控制工程专业级硕士研究生。

03 高级控制系统优化软件PROFI在电厂DCS中的应用

高级控制系统优化软件PROFI在电厂DCS中的应用袁桂丽王田宏史国青(华北电力大学（北京）自动化系，北京102206)摘要本文介绍了某电厂在开发和使用高级控制系统优化软件PROFI的过程中，对电厂高级控制系统进行优化，解决了现代电力系统中电网调度和火力发电厂中机组反应迟缓的尖锐矛盾，减少燃料的损耗，提高经济效益，从而大大提高了机组在电网中的竞争力。

该系统已成功地应用于某电厂，对今后类似软件的开发和使用有一定示范作用。

关键词电厂，PROFI，优化，新机组协调控制，负荷裕度1 引言电力市场饱和的情况，导致许多机组都不能满负荷运行发电。

电力市场的自由化使得竞价上网已经成为电力发展的必然趋势，唯有采取有效的竞价手段才能保证自己的电力输出被电力市场接受。

电力市场发展的另一个趋势是电网中大容量机组（300MW及以上）越来越多，电力市场的峰谷差日益加大，单纯依靠中小型机组实现调峰已经不能有效地满足要求，大型机组参与电网调峰已迫在眉睫。

而目前国内的大型机组一般按照基本负荷设计，其调峰能力并不理想，因此为了有效解决这个矛盾，必须采用一些先进成熟的优化控制解决方案。

目前，国内类似的优化控制解决方案的确不少，但效果都不太理想。

而德国西门子公司的先进控制方案PROFI成功地解决了以上问题，它对于提高机组控制性能，保证良好的经济效益和市场生存能力，提高电厂燃用廉价燃料的能力，减少生产成本等都具有重要的理论和实践意义。

2 系统介绍PROFI系统是西门子公司各方面专家对很多运行中的火力发电厂存在的问题进行深入分析后，将先进的理论和实践经验相结合后所研究出的具有革命性变革的一种全新的控制思路，该方案先进、可靠，已成功的应用于各种类型的火力发电厂中。

系统与DCS控制系统可直接相连，可将模件直接插到DCS机柜中。

在正常运行过程中，SICOPM 处理器模件和已经安装在其中的PROFI模块不需要操作员任何干预，系统加电以后，它能够自动引导并开始运行其中的内部程序。

发电厂脱硫系统分散控制系统(DCS).

发电厂脱硫系统分散控制系统(DCS)1 300MW循环流化床机组1.1机组特点循环流化床锅炉是被国际公认的高效、低污染的清洁燃烧技术，是国家重点鼓励和发展的环保节能项目。

该锅炉具有燃烧效率高，负荷调节范围大，无需加装脱硫、脱硝装置即可实现90%脱硫率，满足环保要求，经济的方式解决大气污染问题，而且煤种适应性广，排出的灰渣活性好，容易实现综合利用。

目前国内300MW等级循环流化床锅炉消化引进阿尔斯通技术，和常规煤粉锅炉相比主要在燃烧系统方面存在差异其具有如下特点：通常锅炉四角分别布置4个返料器和4个外置流化床，外置床中布置了中温过热器，低温过热器和高温再热器等锅炉受热面。

锅炉左右两侧配有风道燃烧器，每侧风道燃烧器含有两支油枪，床上左右两侧各配有4支床上油枪。

风烟系统中一次风作为主要流化风，二次风分上中下分级送风助燃，多路流化风对返料器、外置床等受热室起到流化作用。

风烟系统中灰循环的合理建立是锅炉稳定燃烧的重要前提，也是控制床温、再热汽温的基础。

由于循环流化床锅炉的复杂性，锅炉炉膛安全监测系统和常规煤粉炉有较大差别，包含锅炉跳闸BT、送风跳闸AT和主燃料跳闸MFT三个主要跳闸信号。

由于循环流化床锅炉的大滞后特性，自动控制难点在协调控制，床温控制、床压控制、过热汽温控制和再热汽温控制。

对于循环配套直接空冷系统，直接空冷的控制关键在于风机转速主指令控制，即如何设定好背压是一个关键，既能够考虑到汽轮机效率，又能考虑到风机电耗率，达到一个最佳经济性指标，同时兼顾到低温防冻保护。

图1-1循环流化床机组示意图1.2配置方案蒙西DCS项目由DAS、FSSS、SCS、MCS、DEH、ECS、ACC等部分组成，总点数约20000点，采用TPS系统，总配置单元机组配置控制器18×2对,公用系统配置控制器2对，ACC配置控制器2×2对，操作员站6×2台工程师站2×2台，OPC接口服务器1×2台。

660MW机组循环流化床干法脱硫控制策略

660MW机组循环流化床干法脱硫控制策略边曙光【摘要】结合河北邯峰发电责任公司邯峰电厂660MW机组循环流化床干法脱硫工艺，分析干法脱硫工艺的控制策略，提出单、双塔切换控制设计思路，介绍该控制策略应用情况并提出建议。

%ThispaperadvancesHanfengPowerPlant660MW unitsincirculatingfluidizedbeddesulfurizationsystem,the controlstrategy of automatic controlsystem,and single doubletowersswitchingcontroldesign,introducesapplica-tionandsuggesstions.【期刊名称】《河北电力技术》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】3页(P36-38)【关键词】循环流化床;干法脱硫;控制策略;单;双塔切换【作者】边曙光【作者单位】华北电力大学，河北保定 071003【正文语种】中文【中图分类】TK229目前世界上大型火电机组脱硫系统85%以上采用湿法脱硫，由于其一次性投资昂贵、设备运行费用较高、耗水量大，使干法(半干法)脱硫技术逐渐成为国际上的主攻方向。

循环流化床(干法)脱硫技术，系统简单、投资相对较低，逐渐引起越来越多国家的重视，成为近几年在国际上流行的烟气脱硫技术之一。

河北邯峰发电责任公司邯峰电厂(简称“邯峰电厂”)2台660 MW机组循环流化床干法脱硫装置于2008年底投运，使我国600 MW等级机组干法脱硫技术处于了国际领先地位。

1 烟气循环流化床干法脱硫工艺简介典型的烟气循环流化床脱硫(CFB-FGD)系统由预电除尘器、吸收剂(消石灰)制备及供应、脱硫(吸收)塔、物料再循环、工艺水系统、脱硫后除尘器以及仪表控制系统等组成。

邯峰电厂循环流化床干法脱硫装置每台660 MW机组配置两座脱硫岛，每岛单独配置1座吸收塔、1台脱硫引风机、1座布袋除尘装置等设备，工艺流程见图1。

PROFIBUS现场总线在脱硫系统中的应用

２．３电源配置
ＰＲＯＦＩＢＵＳ接Ｉ：１的电动装置，其连接形式与电气ＭＣＣ设备类ＲＯＦＩＢＵＳ具有广泛的开放性、极高的可靠性，扩展灵活、实时性强等特点，近些年在国内的一些工程也开始了实际的应用。但总线控制系统与传统ＤＣＳＳＨ￣ｇ较还是存在其局限性，具体表现在：支持现场总线的智能设备造成初期投资的提高；部分设备和仪表未配置总线接口；设备、仪表信息传送的选择；系统结构如何变化，如何构筑一个基于现场总线的控制系统；通讯的可靠性一般不被广泛认同，设备选型的局限性；等。
摘要现场总线系统是一种全数字化、双向、分布式多站的通信系统，由于现场总线技术具有节约工程的整体造价以及操作、施工方便等
优点，一直被视为较为先进的控制理念应用在各个工业控制领域。本论文主要介绍总线
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－８９７２．２０１３．１２．０４１
ＰＲＯＦＩＢＵＳ现场总线在脱硫系统中的应用
李善龙中国华电工程（集团）有限公司，北京１０００５５
现场总线技术。
２．４系统接地
可靠的接地系统是保证控制系统免受外界干扰影响的重要组成部分，为尽可能地避免外界因素的影响，电子间、工程师站所有机柜和底座槽钢之间均采用螺栓铆接，以保证其接触良好，底座槽钢还需与建筑物地网直接相连或通过电缆连接到接地网；现场信号电缆屏蔽层就地浮空，在ＤＣＳ系统单侧接地；远程ＩＯ柜为就地接地，现场总线柜采用就近接地的方式。

S7—300软冗余在火力发电烟气脱硫过程控制系统中的应用

S7—300软冗余在火力发电烟气脱硫过程控制系统中的应用摘要：探讨了S7-300软冗余和PROFIBUS-DP在烟气脱硫工程中的具体应用。

解决了液位控制易失灵、pH值难控制等问题，提高了系统的稳定性，保证了脱硫效率，降低了综合投资成本。

关键词：烟气脱硫S7-300 软冗余PROFIBUS总线1、引言由于我国绝大多数火电厂采用的燃料是煤，其带来的严重后果是大量so2气体对外排放，造成对环境的严重污染。

根据《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》，对火电厂二氧化硫排放提出了明确要求，即要求“两控区”的火电厂做到，对烟气脱硫工艺过程控制系统的研究成为我国当前一个紧迫和重要的问题。

2、系统工艺此脱硫系统采用湿法强制氧化、石灰石-石膏回收工艺（FGD装置），为二炉一塔制，吸收塔的类型采用先进的逆流式旋切喷淋塔。

整个FGD工艺系统分为7个子系统：烟气系统、吸收塔系统、石膏脱水系统、回流水系统、石灰浆液配制系统、工艺水和电气系统及仪控系统。

由锅炉引风机排出的原烟气经左右分布对称的2台增压风机增压后进入烟道，在吸收塔入口初步降温后从塔体的下部旋切进入吸收塔，经过两层旋流板喷淋层，在旋流板上均匀分布了16只托盘旋切装置使烟气加速旋转，每个托盘旋切装置上部对应布置一个空心喷嘴，由循环泵送来的浆液经过喷嘴雾化喷出与高速旋转的烟气充分混合、搅拌，从而与烟气中有害成分（主要为S O2、HC l、H F和飞灰）发生充分的物理和化学反应，将烟气中有害成分S O2吸附生成硫酸钙，经氧化风机强制氧化生成硫酸钙的沉淀，再经过渣浆泵、真空过滤机脱干至石膏房。

净化后的烟气继续向上流经布置在塔顶的除雾器（M E），净烟气夹带的液滴在除雾器中被除去。

离开除雾器后的净烟气经净烟气挡板由烟道进入烟囱排向大气。

3、控制系统设计3.1 系统硬件设计电厂辅机连续可靠工作对电厂安全运行具有重要意义，因此，用户要求该段处理控制器、控制电源及控制网络实施冗余配置。

浅议我国火电厂烟气脱硫工艺现状及发展

浅议我国火电厂烟气脱硫工艺现状及发展火电厂是我国主要的电力生产方式，而我国火电厂的能源主要是以煤炭为主，大量煤的燃烧不可避免的带来了比较严重的环境问题。

煤炭在燃烧过程中释放的二氧化硫是一种严重的大气污染气体，二氧化硫和雨水结合就会引起酸雨，酸雨对人体、对植物、对建筑等都是有害的。

烟气脱硫是减少二氧化硫排放的有效方法。

本文主要探讨了国内目前5种主要的烟气脱硫工艺及烟气脱硫工艺选择原则。

标签：火电厂；烟气脱硫；工艺现状；发展；选择原则在我国一次能源构成和消费中，煤炭所占的比例高达70%，其中燃煤电厂又是我国耗煤和二氧化硫及氮氧化物排放的大户。

因此控制燃煤电厂排放的二氧化硫及氮氧化物，是目前我国大气污染控制领域最为紧迫的任务之一。

1 火电厂烟气脱硫工艺现状及发展1.1石灰石—石膏法烟气脱硫工艺石灰石—石膏法烟气脱硫技术是脱硫工程建设主流技术，该技术主要采用石灰石浆液作为二氧化硫吸收剂，脱硫副产品为石膏（CaSO4·2H2O），由于该技术的脱硫效率高，采用的石灰石吸收剂价格便宜，容易获取，副产品石膏成分稳定不造成二次污染，且综合利用市场广阔，可添加在水泥中作为缓凝剂，也可开发深加工做石膏建材等特点，从而得到电力系统的青睐。

国内最早成立的专业脱硫公司在引进的基础上通过自主创新开发的石灰石—石膏法湿式脱硫技术已承接建设了90台机组，76套烟气脱硫装置，累计装机容量3027万kW，其中，2006年内已投运26台机组，装机容量达到980万kW，投运机组的各项技术经济性能指标符合设计要求，脱硫系统的国产化率达到90%以上。

近期研发的卧式平流吸收塔是一项具有原创性的科研成果，可实现脱硫紧凑布置，并已在江苏徐州电厂2×300MW发电机组得到应用，运行情况良好，该工程造价和运行电耗指标达到国际领先水平。

通过几年来的实践，我国主要脱硫企业基本掌握了从工艺设计到运行调试全过程相关的技术，积累了一定的工程实践经验，设备国产化方面也取得了长足的发展，部分脱硫工程企业自主再开发的脱硫工程配套设备的国产化率已提高到90%以上，使脱硫工程造价大幅度降低。

华能邯峰电厂660MW大型机组干法脱硫除尘脱汞一体化工艺的设计及应用

国家“十一五”863重大科研依托项目------汇报人：郑进朗福建龙净脱硫脱硝工程有限公司背景背景技术攻关方向反应器大型化研究反应器大型化研究大型脱硫反应器采用多文丘里管（7个文丘里管或更多），有效降低文丘里的射流高度，流化床高浓度区更加集中。

高脱硫效率研究高脱硫效率研究高脱硫效率研究高脱硫效率研究高脱硫效率研究合适的喷水点位置，让水能借助流化床的湍动更加均匀的分布。

多个喷嘴不一定是好的。

高脱硫效率研究4、烟气中HCl的影响，HCl与吸收剂生成的物质（CaCl2）可以减缓水的蒸发。

高脱硫效率研究高脱硫效率研究6、颗粒的平均提留时间。

入口粉尘浓度提高，入口SO2浓度提高，都会引起外排灰量增加，从而颗粒平均停留时间缩短，吸收剂利用率下降。

因此需要更高的床层或Ca/S比。

高脱硫效率研究高脱硫效率研究高脱硫效率研究高脱硫效率研究最高可达99%的脱硫效率，满足越来越严格的环保要求。

高脱硫效率研究设备运行稳定性研究反应器大型化研究设备运行稳定性研究设备运行稳定性研究设备运行稳定性研究设备运行稳定性研究设备运行稳定性研究反应器的物料床层是通过除尘器灰斗的物料循设备运行稳定性研究设备运行稳定性研究设备运行稳定性研究设备运行稳定性研究设备运行稳定性研究反应器采用独特的防积灰恒流速的设计可以最设备运行稳定性研究设备运行稳定性研究度。

设备运行稳定性研究进气口进气烟道设计指标一系列的科研成果在依托工程“华能邯峰发电厂2×660MW燃煤一炉两塔5.1依托工程建设7.1开工仪式工程建设7.1施工现场1工程建设7.1施工现场2工程建设7.1施工现场3工程建设7.1施工现场4工程建设7.1装置整体外观图调试与运行7.2调试与运行7.2运行情况装置性能测试与分析4.5全世界最大的CFB-FGD装置装置性能测试与分析装置性能验收4.5环保验收经验总结经验：不足、经验总结。

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ＣＨＩＮＡＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＴ１０Ｎ中闽豫凭俑表
２０１３年第１１期
ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＲＥＳＥＡＲＣＨ应用研究
Ｐｒｏｆｉｂｕｓ — ＰＡ在华能邯峰电厂脱硫系统中的应用
２Ｐｒｏｆｉｂｕｓ．ＰＡ控制系统的特点和组态拓扑
结构
一
ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄｔｈｅｐｏｓｓｉｂｌｅｐｒｏｂｌｅｍｓａｎｄｔａｋｅ
关键词：现场总线Ｐｒｏｉｆｂｕｓ．ＰＡ过程自动化
为全球工业自动化技术的热点。随着现场总线的诞
生，传统模拟仪表将逐步让位于智能化数字仪表，
并具备数字通信功能，出现了一批集检测、运算、控制功能和通信功能于一体的变送控制器，以及带控制模块和具有故障信息显示的执行器，从而大大改变了现有的设备维护管理方法。
ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓ．
个典型的工厂自动化系统应该是３级网络结
ＷＷＷ．ＣｎＪｍ．Ｃｎ
４１
应用研究ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＲＥＳＥＡＲＣＨ
ＣＨＩＮＡＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＴＩＯＮ中圃儇髯饺表
安全的要求并提供总线供电。通过对华能
邯峰电厂脱硫系统中Ｐｒｏｉｆｂｕｓ．ＰＡ应用的研
究分析，对应用Ｐｒｏｉｆｂｕｓ．ＰＡ在设计、实施过
程的注意事项和一些问题进行了说明，并对可能存在的问题采取预防措施。
总线技术，已被列为ＩＥＣ６１１５８国际标准。Ｐｒｏｆｉｂｕｓ根据应用特点分为Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＤＰ、Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＰＡ和Ｐｒｏｆｉｂｕｓ．ＦＭＳ３个兼容版本，其中Ｐｒｏｆｉｂｕｓ・ＰＡ专为
鎏赵少龙李文沧胡振静
（华能邯峰电厂，河北邯郸０５６２００）
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦｉｅｌｄｂｕｓＰｒｏｉｂｆｕｓ — ＰＡ
ＰｒｏｃｅｓｓａｕｔｏＰｒｏｆｉｂｕｓ — ＰＡ是Ｐｒｏｆｉｂｕｓ现场总线技术
ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｆｏｒｔｈｅｂｕｓ．ＴｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｔｕｄｙｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰｒｏｉｂｆｕｓ — ＰＡｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｎＨｕａｎｅｎｇＨａｎｆｅｎｇｐｏｗｅｒｐｌａｎｔ，ｍａｔｔｅｒｓｎｅｅｄｉｎｇａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＰｒｏｆｉｂｕｓ－ＰＡ
在过程自动化领域的典型应用，它符合
ＩＥＣ１１５８ — ２传输技术，且能保证现场本质
１引言
近年来，随着电力电子技术、计算机技术的进步和发展，现场总线适应了工业控制系统向分散
化、网络化和智能化的方向发展，它一经产生便成
Ｐｒｏｆｉｂｕｓ现场总线是世界上应用最广泛的现场
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＰＡｉｓｔｈｅｔｙｐｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｏｆＰｒｏｆｉｂｕｓｆｉｅｌｄｂｕｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓａｕｔｏｍａｔｉｏｎｆｉｅｌｄｓ：ｉｔＣＯｎｆｏｒｍｓＩＥＣ１１５８— ２ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄｅｎｓｕｒｅｓｔｈｅ
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＰｒｏｆｉｂｕｓ — ＰＡｉｎＨｕａｎｅｎｇＨａｎｆｅｎｇＰｏｗｅｒＰｌａｎｔＤｅＳＵＩｆＵｒｉｚａｔｉＯｎＳｙｓｔｅｍ
过程自动化设计、标准的本质安全的传输技术，实现了ＩＥＣ１１５８．２中规定的通信规程，且能保证现场
本质安全的要求。
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｉｆｅｌｄｉｎｔｒｉｎｓｉｃｓａｆｅｔｙ，ａｓｗｅｌｌａｓｏｆｆｅｒｓ