烟气脱硫DCS系统
烟气脱硫DCS系统
1.系统概述1. 1本培训材料是根据北京ABB贝利控制有限公司提供的资料，针对永济热电厂2X300MW机组烟气脱硫工程所采用的分散控制系统（以下简称DCS）所提出的。
1.2本脱硫工程采用石灰石-石膏脱硫工艺。
2.系统特点2.1D CS由分散处理单元、数据通讯系统和操作员站，工程师站等人机接口及厂级计算机网络接口组成。
2.2D CS系统易于组态，易于扩展。
2.3D CS的设计采用合适的冗余配置和诊断至通道级的自诊断功能，具有高度的可靠性。
系统内任一组件发生故障，均不影响整个系统的工作。
2.4系统的监视、报警和自诊断功能高度集中在屏幕上显示，并能在打印机上打印，控制、报警、监视和保护等基本功能将尽可能在功能上和物理上分散。
特别注意保护功能的独立性，以保证人员和设备的安全。
2.5卖方所供DCS系统可防止各类计算机病毒的侵害和DCS内各存贮器中的数据丢失。
2.6整个DCS的可利用率至少为99.99％。
2.7控制系统的设计和配置符合下列总的防止故障原则。
2.7.1个别故障不会引起整个控制系统故障。
2.7.2个别故障不会引起烟气脱硫系统中保护系统误动或拒动。
2.7.3将控制功能组合在系统块中，系统设计要保证使任何模块故障只解列部分系统的控制，且这种局部解列可由操作人员随时干预。
2.7.4由于一个控制系统故障，电厂设备或控制功能要能在执行级(即远方手动控制)响应其控制。
该设备或控制过程自动解列2.8显示设备状态的颜色规定如下：2.8.1红色：带电、运行、阀开2.8.2绿色：断电、停止、阀关2.8.3淡黄色：异常、偏差2.8.4白色：电源的监视2.9每个控制系统和监视系统的交流电源由两路独立电源提供，电源安排能做到单一的故障不会使两路电源断电，同时不会由于电源切换而发生控制系统误动作或拒动作。
DCS系统内部的电源，包括DCS柜、打印机、工程师站、操作员站等的电源由其自行分配。
3.硬件系统3.1DCS系统硬件采用有现场运行实绩的、先进可靠的和使用以微处理器为基础的分散型控制系统。
浅析火力发电厂脱硫系统中DCS的应用
浅析火力发电厂脱硫系统中DCS的应用DCS即分散控制系统，与传统的控制系统相比其可靠性更高，运行更为稳定，操作也更为简便。
近些年来DCS技术不断进步，硬件设备和软件系统的成本也有所降低，进一步促进了其市场占有率的扩大。
我国的一些火力发电厂已经引进了DCS脱硫控制系统，系统运行的稳定性得到了有效的提升，排放气体的各项参数均已达标，凭借其良好的性能和实践表现，DCS在我国电力领域拥有广阔的发展前景。
1 火电厂脱硫技术概述火力发电在我国现阶段的电力行业中仍然占据主要的地位，如何在保证发电效率的前提下提高其对环境的利好性也是业内的研究重点。
烟气脱硫是世界范围内应用最广的火电厂废气脱硫处理方式，其中又以石灰石-石膏湿法脱硫技术最为常见。
与其他烟气脱硫技术相比，石灰石-石膏湿法脱硫所需要的材料较为容易获得，脱硫的成本更低，有利于保证火电厂的经济效益。
此外，由于该技术目前的发展和应用已经较为成熟，因而系统运行较为稳定，脱硫的效果也可以得到保证，而且实现了废弃物零排放。
脱硫过程中所产生的副产品还可以作为建筑材料，有利于火力发电厂综合效益的提升。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫的环保性和技术成熟程度已经得到了国内外众多权威部门和学术专家的认可。
结合我国实际的经济发展状况以及电力行业发展情形来看，石灰石-石膏脱硫技术无疑是比较合理的火电厂脱硫技术选择。
目前，我国脱硫技术的自主能力还有待提升，近些年来，从发达国家引进了大量的硬件设备，并对国外先进的火电厂脱硫系统设计思想和理念进行了借鉴。
在现代化电力生产过程中，自动化控制系统的应用范围愈加广泛，DCS和PLC作为两大主流控制系统，在火力发电厂石灰石-石膏脱硫自动化控制系统中均有所应用且各有优势，本文主要针对脱硫分散控制系统DCS进行了较为深入的研究。
2 主流脱硫控制系统对比2.1 PLC控制系统即可编程控制器控制系统，近些年来PLC技术发展迅速，凭借其强大的数字逻辑运算能力和程序存储控制能力可以对多种类型的生产过程进行自动化的控制，也正是因为如此其应用范围十分广泛。
DCS在焦炉烟气脱硫脱硝系统中的应用
2018年9月第49卷第5期燃料与化工Fuel&Chemical Processes·煤气净化与化学产品加工·DCS在焦炉烟气脱硫脱硝系统中的应用王焕顺1付俊红1刘学聪2李利军1岳玉霞1(1.河南利源燃气有限公司,安阳455141;2.北京化工大学信息科学与技术学院,北京102202)摘要:介绍了焦炉烟气脱硫脱硝和余热回收系统的工艺流程、连锁控制和指标要求,并设计了DCS的结构和组态、硬件配置等详细方案。
处理后的焦炉烟气可以达到GB16171—2012《炼焦化学工业污染物排放标准》的要求。
关键词:焦炉烟气;脱硫脱硝;余热回收中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1001-3709(2018)05-0037-03Application of DCS in coke oven flue gas de⁃SOx &de⁃NOxsystemWang Huanshun1Fu Junhong1Liu Xuecong2Li Lijun1Yue Yuxia1(1.He’nan Liyuan Fuel Gas Co.,Ltd.,Anyang455141,China;rmation Science&Technology School of Beijing University of Chemical Engineering,Beijing102202,China) Abstract:The process flow,interlock control and index requirement of the coke oven flue gas De⁃SO x &de⁃NO x system and waste heat recovery system are introduced.The structure and configuration of DCS as well as hardware configuration are designed in detail.The flue gas after treatment can meet the requirement of GB16171—2012Emission Standard of Pollutants for Coking Chemical Industry. Key words:Coke oven flue gas;De⁃SO x&de⁃NO x;Waste heat recovery收稿日期:2018-03-12作者简介:王焕顺(1972-),男,工程师基金项目:燃料与化工Fuel &Chemical ProcessesSep.2018Vol.49No.5SO 2量按比例供给,通过脱硫剂供给输送皮带秤计量,通过脱硫剂料仓排出阀进行调整和控制。
150th锅炉烟气脱硫设施控制系统dcs改造方案
150t/h 锅炉烟气脱硫设施控制系统DCS 改造方案根据环境保护部办公厅《关于加强燃煤脱硫设施二氧化硫减排核查核算工作的通知》、市环保局《关于限期建设脱硫DCS 系统的通知》，针对150t/h 锅炉烟气脱硫设施现状，制定本方案。
一、150t/h 锅炉烟气脱硫设施现状150t/h 锅炉烟气脱硫设施由公司承建，控制系统采用西门子PLC 控制系统，未设置单独的操作站，而是在控制盘上设置一触摸屏进行操作，无法将数据引致中控室与现有浙大中控JX-300XP DCS 控制系统整合在一起，不能实现上级文件中的要求。
同时，现场测量点与文件中要求的点数缺少烟气流量、旁路烟气流量、脱硫塔入口SO2、粉尘、NOX 浓度等仪表需购置。
二、改造方案根据上级文件精神，结合锅炉烟气脱硫的实际情况，将脱硫现有测量点以及需新购置的测量点全部接入现有浙大中控JX-300XP DCS 控制系统，实现脱硫与锅炉、汽机为一个控制系统，从而实现烟气脱硫系统与锅炉、汽机数据的整合，示意图如下：改造前脱硫控制系统示意图：改造后DCS 控制系统示意图：烟气脱硫测点配电器、隔离器等PLC 控制系统触摸屏烟气脱硫测点DCS 控制系统锅炉工段测点汽机工段测点改造投资如下：名称型号数量单价（元）合计（元）电流信号输入卡XP313 4块3500 14000电流信号输出卡XP322 1块3600 3600电阻信号输入卡XP316 1块2800 2800开关量输入卡XP361 3块880 2640开关量输出卡XP363（B）1块880 880仪表电缆3000米7 21000 热式质量流量计GFM-600 2台42000 84000GXH-9021烟气监测系统GXH-9021 1套318000 318000 （包括SO2、NOx、烟尘、预处理系合计446920 通过改造，减少了因PLC及其卡件故障引起的停车，提高了系统的安全性，同时方便操作，可以对历史数据进行查询，可以完全满足上级主管部门的要求。
DCS控制系统在脱硫工程中的应用的开题报告
DCS控制系统在脱硫工程中的应用的开题报告
一、选题背景
脱硫工程是目前常见的污染治理措施之一，通过对烟道气进行处理，将其中的SO2等硫化物去除，从而减少对环境的污染。
而在脱硫工程中，DCS控制系统的应用已经成为了主流，因此对于DCS控制系统在脱硫工
程中的应用进行研究具有重要的意义。
二、研究内容
本课题旨在研究DCS控制系统在脱硫工程中的应用，主要包括以下
内容：
1. DCS控制系统的概念及特点；
2. 脱硫工程的原理及流程；
3. DCS控制系统在脱硫工程中的应用方法；
4. DCS控制系统在脱硫工程中的优点及存在的问题。
三、意义和价值
通过对DCS控制系统在脱硫工程中的应用进行研究，可以有效提高
脱硫工程处理效率和减少人为误差的发生，从而更好地保护环境和人类
健康。
此外，本研究还具有理论指导和工程应用价值。
四、研究方法和技术路线
本研究主要采用文献分析法和实验法，通过查阅相关文献进行理论
分析和实验验证，以得出DCS控制系统在脱硫工程中的应用效果和存在
问题。
五、预期成果
通过本次研究，预期得出DCS控制系统在脱硫工程中的应用效果和
存在问题，为脱硫工程的优化设计和实际应用提供理论依据和技术支持，同时对于提高环保治理效率和人类健康保护具有积极意义。
DCS冗余系统在烟气脱硫上的应用
作者简介 ： 周亚全 （ ９ ８ ， ， １７ ） 男 炭素 厂煅 烧车 间 电气 设备 技术
员， 电气 工 程 师 。
择 了 Ｒ ｃｗ ｌ 司的双 Ｐ Ｃ的冗余 控制系统。双 ｏｋ ｅ 公 ｌ Ｌ
２１ ０ ２年第 ２期
工业 仪表 与 自动化装置
・８ ３・
控 制器 ， 门的两 个输 入 分 别 为 冷 却 氮 气 压 力 正 常 与 和冷却 氮气 温 度正 常信 号 ， 当两个 条 件都 满 足时 ， 与 门 的输 出为 “ ” 态 时 ， 轴 温 ＰＤ控 制 器 的 输 入 １状 则 Ｉ
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决 了 Ｔ Ｔ机组 在 运 行 过 程 中高 炉煤 气 对 于 透 平 机 Ｒ 排 气侧 支撑 轴 承温 度 的 升 高 问题 ， 免 了 由于 轴 承 避
温 度 的上升 对 Ｔ Ｔ机组 安 全 运 行 造 成 较 大 的 影 响 Ｒ
图 ４ 轴 温 控 制 联 锁 逻辑 框 图
… ～ … ～ Ｌ …
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图 ５ 透 平排气侧轴承温度单 回路控制系统
４ 小 结
该 轴 向排气 型煤 气透平 的轴承 温度 控制 装置 及 控 制方 法安 全 、 可靠 、 先进 ， 自动化 程度 高 ， 效地 解 有
冷却氮气压力正常 ｝ Ｎ Ａ Ｄ
排气侧 支撑 轴承 温 度 Ｐ Ｖ 排气侧 支撑 轴承 温 度 Ｓ Ｖ ＰＤ Ｉ
余热锅炉一多管旋风除尘器一引风机一烟囱。由于
烟气 中 ｓ 量远 高于 排放标 准 ， 削减 ｓ Ｏ含 为 Ｏ 排放 总
量 ， 铝公 司 与 昆 明市 环 保 局 签 定 了 《 氧 化 硫 总 云 二
公司高标准 、 高起点对控制 系统进行 了优选——集 散 控制 系统 Ｄ Ｓ００ Ｃ Ｃ ３０ 。Ｄ Ｓ是 现代工 业 的重要 支 柱
NT6000 DCS在大唐南京发电厂烟气脱硫系统中的应用
NT6000 DCS在大唐南京发电厂烟气脱硫系统中的应用SO2是火电厂的主要污染排放物，是形成酸雨、酸雾的主要原因之一，电厂必须建设脱硫设施减排SO2。
本系统采用NT6000 DCS技术对电厂烟气脱硫（FGD)系统进行集散控制，具有脱硫效率高，系统运行的可靠性和持续性好。
本文在介绍湿法脱硫的工艺的基础上、从操作站和工程师站的软硬件配置，控制器及I/O点的分配，系统的部分装置的设备级控制逻辑、顺控及主要的调节回路实现，系统调试等方面对系统做了阐述。
标签：湿法脱硫NT6000ＤＣＳ控制策略1 概述火电生产是以燃烧矿物燃料为基础的一种能量转换过程，会排放大量的粉尘和有害气体，燃料燃烧排放的主要是二氧化硫。
二氧化硫浓度为1-5ppm时可闻到臭味，长时间吸入可引起心悸,呼吸困难等心肺疾病。
若形成硫酸烟雾，对人的皮肤，眼疾膜，咽喉等均有强烈刺激和损害。
硫化物在大气中积累，造成环境酸化，是形成酸雨、酸雾的主要原因之一，污染土壤和水体，腐蚀建筑物，使农作物减产，影响动植物的生长发育。
因此电厂必须建设脱硫设施减排SO2。
目前烟气脱硫（FGD）技术不下几十种，主要分为湿法、干法、半干法、生物等几大类，其中湿式钙法（石灰石－石膏）是目前世界上技术最成熟、实用业绩最多、运行状态最稳定的脱硫工艺，因此大多数电厂采用的脱硫技术多是湿法脱硫。
[1]2 湿法脱硫工艺简介及控制功能分析各式湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石(CaCO3）、石灰（CaO)或碳酸钠(Na2CO3）等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2。
其具有脱硫效率高(90%－98％)，机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低和副产品易回收等优点。
[2]大唐南京发电厂2×660MW超超临界机组烟气脱硫系统采用中环（中国）工程有限公司生产的石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺（FGD。
锅炉来的全部烟气经引风机升压后直接进入吸收塔，烟气自下向上流动，烟气中的SO2被自上而下循环喷淋的石灰石-石膏浆液吸收生成CaSO3，并在吸收塔反应池中被鼓入的氧化空气氧化而生成石膏。
烟气脱硫系统改造中基于DCS的除雾器冲洗系统的应用
１除 雾 器 冲 洗 控 制 改造 背 景
除 雾器 冲洗 主要 控制 的参 数 是 除雾 器 冲洗 间 隔 时 间 。除 雾器 的冲洗 水 既要 满 足 除雾器 的清洁 、 不堵塞 ， 又要 保 证脱 硫 系统 水平 衡 。烟气 通过 吸 收塔 时 会 从浆 液 中带 走大 量 的水分 ， 需 通过 冲洗 水来 补充 。 除雾 器 的
２ ． ２系统配 置
液对烟 囱造成腐蚀 ， 堵塞净烟道 ， 烟囱排气中也会伴 随 着 大量 滴 液给 周 围环境 带 来严 重 危害 ，除雾 器故 障不
仅影 响 Ｆ Ｇ Ｄ系统 ， 甚 至可能 导致 整个 电厂机 组 的停 运 。
Ｄ Ｃ Ｓ 即分散控制系统 ， 与传统 的控制系统相 比其可
《 资 源节 约与 环保》 ２ ０ １ ７年第 ８期
烟气脱硫 系统改造 中基于 Ｄ Ｃ Ｓ 的除雾器 冲洗 系统 的应用
李琰 （ 中国铝 业郑 州有 色金 属研 究 院有 限公 司 河 南郑 州 国家铝 冶炼 工程技 术 研究 中心 河南 郑 州 ４ ５ ０ ０ ４ １ ； ４ ５ ０ ０ ４ １ ）
１ ０
图 １
《 资源 节约 与环保 》 ２ ０ １ ７年 第 ８期
２ ． ３除雾器 冲 洗 阀门 Ｓ Ｃ Ｓ控 制
针 对 个除雾 『 【 Ｉ ｉ 洗 系统 采Ｊ ｛ Ｊ Ｓ Ｑ Ｃ序 列控 制模块
陔 ， ｌ ｋ 锅 炉炯 脱 硫 系统 中铒 个 收 除雾 ｉ ， ｔ
方案 ， 系统可靠性高 ， 维护方便 ， 同时支持多种现场总
线 标准 ， 能够 满 足未来 不 断扩充 的需 要 。 其中 Ｓ Ｃ Ｓ顺 序 控 制 系统 作 为 Ｄ Ｃ Ｓ系统 的关 键 组 成之 一 ， 通过 对 设备 的 自动顺 序控 制 除 了节 省 了人 力成 本 之外 ，还 可 以有 效 避免 在 对设 备 的直接 操 控 中 ，由于 人 为原 因造 成 的 操 作 失误 ， 或者 是设 备故 障现象 的出现 。
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烟气脱硫工程
DCS系统培训
远大环保集团有限公司
2005.12
1.系统概述
1. 1本培训材料是根据北京ABB贝利控制有限公司提供的资料，针对永济热电厂2X300MW机组烟气脱硫工程所采用的分散控制系统（以下简称DCS）所提出的。
1.2本脱硫工程采用石灰石-石膏脱硫工艺。
2.系统特点
2.1D CS由分散处理单元、数据通讯系统和操作员站，工程师站等人
机接口及厂级计算机网络接口组成。
2.2D CS系统易于组态，易于扩展。
2.3D CS的设计采用合适的冗余配置和诊断至通道级的自诊断功能，
具有高度的可靠性。
系统内任一组件发生故障，均不影响整个系统的工作。
2.4系统的监视、报警和自诊断功能高度集中在CRT上显示，并能
在打印机上打印，控制、报警、监视和保护等基本功能将尽可能在功能上和物理上分散。
特别注意保护功能的独立性，以保证人员和设备的安全。
2.5卖方所供DCS系统可防止各类计算机病毒的侵害和DCS内各存
贮器中的数据丢失。
2.6整个DCS的可利用率至少为99.99％。
2.7控制系统的设计和配置符合下列总的防止故障原则。
2.7.1个别故障不会引起整个控制系统故障。
2.7.2个别故障不会引起FGD的保护系统误动或拒动。
2.7.3将控制功能组合在系统块中，系统设计要保证使任何模块故障只解列部分系统的控制，且这种局部解列可由操作人员随时干预。
2.7.4控制系统的结构能反映设备的冗余度，不致于因控制系统内的个别故障而导致受控设备控制失灵，同时又使备用设备也无法启动。
2.7.5由于一个控制系统故障，电厂设备或控制功能要能在执行级(即远方手动控制)响应其控制。
该设备或控制过程自动解列
2.7.6所有重要保护信号采用冗余(三取二)通道，以保证其可靠性，卖方充分保证防止保护系统误动或拒动。
2.8显示设备状态的颜色规定如下：
2.8.1红色：带电、运行、阀开
2.8.2绿色：断电、停止、阀关
2.8.3淡黄色：异常、偏差
2.8.4白色：电源的监视
2.9每个控制系统和监视系统的交流电源由两路独立电源提供，电
源安排能做到单一的故障不会使两路电源断电，同时不会由于电源切换而发生控制系统误动作或拒动作。
DCS系统内部的电源，包括DCS柜、打印机、工程师站、操作员站等的电源由其自行分配。
3.硬件系统
3.1DCS系统硬件采用有现场运行实绩的、先进可靠的和使用以微处理器为基础的分散型控制系统。
3.2系统内所有模件均采用CMOS元器件，其散热量低，模件均采用固态电路、标准化、模件化和密封化，采用表面封装工艺和插入式结构。
3.3模件的插拨有导轨和联锁，以免造成损坏或引起故障，模件的编址不受在机柜内的插槽位置所影响，而是在机柜内的任何插槽位置上都能执行功能。
3.4机柜内的模件能带电插拨而不影响其它模件正常工作。
3.5 分散处理单元内的处理器模件采用冗余配置，一旦某个工作的处理器模件发生故障或运算错误，系统能自动地以无扰方式，快速切换至与其冗余的处理器模件，并在操作员站报警。
分散处理单元内的处理器模件应各司其职（功能上应分离），以提高系统可靠性。
处理器模块使用I/O处理系统采集的过程信息来完成模拟控制和开关控制。
3.6处理器中模件清晰地标明各元器件，并带有LED自诊断显示。
3.7处理器模件的所有算法和参数驻留在电可擦除存储器EEPROM 中，在系统失电时其数据不会丢失。
3.8某一个处理器模件故障，不影响其它处理器模件的运行。
此外，系统总线故障时，处理器模件能继续运行。
3.9对某一个处理器模件的切除，修改或恢复投运，均不影响其它处理器模件的运行。
3.10冗余配置的处理器模件与系统均有并行的接口，即均能接受系统对它们进行的状态和组态修改。
处于后备状态的处理器模件，能与工作状态的处理器模块一样不断更新其自身获得的信息。
3.11冗余处理器模件的切换时间为1ms，数据更新周期为10ms。
系统的控制和保护功能不会因冗余切换而丢失或延迟。
3.12电源故障属系统的可恢复性故障，一旦重新受电，处理器模件能自动恢复正常工作而无需运行人员的任何干预。
3.13I/O模件均为智能化, 减轻控制器的处理负荷。
I/O模件除能完成扫描、数据整定、数字化输入和输出、线性化热电偶冷端补偿、过程点质量判断、工程单位换算等功能。
3.14所有的I/O模件都有标明I/O状态的LED指示和其它诊断显示，如模件电源指示等。
3.15系统所有的模拟量输入信号每秒钟至少扫描和更新5次，所有的数字量输入信号每秒至少扫描和更新10次，事故顺序(SOE)输入信号的分辨力小于1毫秒。
为满足某些需要快速处理的控制回路要求，其模拟量输入信号达到每秒扫描20次，数字量输入信号达到每秒扫描200次。
3.16 I/O模件提供热电偶、热电阻及4－20mA信号的开路和短路检查功能, 这一功能将在每次扫描过程中完成。
3.17所有接点输入模件都有防抖动滤波处理。
如果输入接点信号在4毫秒之后仍抖动，模件不接受该点信号。
3.18处理器模件的电源故障不会造成已累积的脉冲输入读数的丢失。
3.19 I/O模件能自动地和周期地进行零飘和增益校正。
3.20冗余输入的热电偶变送器信号的处理，由不同的模件来完成。
单个模件的故障不会引起任何设备的故障或跳闸。
3.21一块模拟量输入模件只有16点且每一个通道均有一个A/D转换器，每个模拟量输出点都有单独的固态D/A转换器。
每一路热电阻输入将有单独的桥路。
此外，所有的输入通道、输出通道及其工作电源，均相互隔离。
每个输入/输出通道都采用电气隔离和光电隔离。
3.22 DCS和其他供货商提供的控制、保护装置之间的信号交换采用I/O通道时，采用了电隔离措施。
3.23重要的和用于机组跳闸的输入/输出信号的通道冗余设置，并分别配置在不同模件上。
不同控制器之间用于机组跳闸的输入/输出信号采取硬接线。
3.24分配控制回路I/O信号时，使一个控制器或一块I/O通道板损坏时，对装置安全的影响尽可能小。
冗余辅机控制的I/O，除个别不重要的外，置于不同控制器的通道板上。
3.25 当控制器I/O模件及系统电源故障时，控制系统将采取相应的措施，确保工艺系统处于安全的状态，不出现误动，在系统电源丧失时，执行机构应保持失电前的位置。