2023火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫控制技术导则.doc
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1、火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫控制技术导则目次前言.II1 适用范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 总则要求25 系统配置25.1 控制方式及基本要求25.2 硬件平台35.3 控制处理器配置35.4 I/O配置36 应用软件46.1 基本要求46.2 人机接口46.3 控制功能57 验收与测试87.1 工厂验收测试87.2 现场验收98 技术文件和图纸9II火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫控制技术导则1 适用范围本文件规定了火力发电厂脱硫控制系统在配置、应用软件设计、测试验收过程中的技术要求及规范。本文件适用于火力发电厂单机额定容量为200MW及以上机组脱硫控制系统。本文件适
2、用于采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 26863 火电站监控系统术语GB/T 30372 火力发电厂分散控制系统验收导则GB50660 大中型火力发电厂设计规范DL/T 261 火力发电厂热工自动化系统可靠性评估技术导则DL/T 657 火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程DL/T 658 火力发电厂开关量控制系统验收测试规程DL/T 659 火力发电厂分散控制系统验收测试规程DL/T
3、 1083 火力发电厂分散控制系统技术条件DL/T 1150 火电厂烟气脱硫装置验收技术规范DL/T 5196 火力发电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统设计规程DL/T 701 火力发电厂热工自动化术语3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 分散控制系统distributed control system; DCS采用计算机、通信和屏幕显示技术,实现对生产过程的数据釆集、控制和保护功能,利用通信技术实现数据共享的多计算机监控系统。其主要特点是功能分散、操作显示集中、数据共享。根据具体情况也可以是硬件布置上的分散。来源:GB/T268632011,8.133.2 冗余redundancy
4、是一种提高系统可靠性和可用率的技术。对系统中某些关键功能采用两个或者多个功能完全相同的子系统,使其并联,当一个子系统故障时整个系统仍能保证正常运行。3.3 组态、配置 configuration在分散控制系统中,用户根据系统要求对不同的功能模块进行适当组合与连接的过程叫软件组态。在分散控制系统中,用户根据系统要求,将不同功能的站、模块和外围设备进行合理组合与连接成为硬件配置。来源:DL/T 701-2012,3.4.6.93.4 功能组级控制functional group control把工艺上相互联系,实现某一个工艺功能要求,并且有连续不断的顺序控制特征的设备作为一个整体的控制。来源:DL
5、/T 701-2012,4.633.5 总燃料跳闸master fuel trip; MFT由人工操作或保护信号自动动作,快速切除进入锅炉(包括常压循环流化床)的所有燃料(包括到炉膛、点火器、风道燃烧器等的燃料)而采取的控制措施。来源:GB/T 268632011,7.12.33.6 过程控制站distributed process unit;DPU能够实现生产过程中相对独立子系统的数据釆集、控制和保护功能的装置。3.7 控制处理器 control processer; CP以微型计算机或微处理器为核心,完成控制逻辑和控制算法的专用模块化单元。3.8 输入输出模件input and outpu
6、t module; I/O module将生产过程参数转换为工业控制计算机系统能够接收的数字信号,或将工业控制计算机系统输出的数字信号转换成生产设备能够接收的物理信号的部件或组件。4 总则要求4.1 本文件建议采取的措施主要是用于规范脱硫控制系统的硬件配置,应用软件设计及验收测试。4.2 有关制造厂、电力设计院、安装调试和运行部门,在对新装机组进行设计、调试及验收时,建议按照本文件的要求执行;对已投运的机组进行控制系统改造时,可参照本文件执行;如制造厂另有要求,应按制造厂的规定执行;对未涉及的系统和设备,应根据实际情况,依据本文件的原则,采取相应的技术措施。4.3 本文件建议的措施,涉及湿法脱
7、硫的系统,至少包括:a) 烟气装置;b) 吸收塔系统;c) 石灰石浆液制备及输送系统;d) 工艺水系统;e) 事故浆液系统;f) 滤液水系统;g) 石膏制备和脱水系统;h) 废水处理系统。5 系统配置5.1 控制方式及基本要求5.1.1 脱硫控制系统的自动化水平,宜与单元机组自动化水平相协调。5.1.2 按电厂实际运行管理模式的要求,脱硫控制系统纳入单元机组控制系统时,脱硫设备及系统宜在单元机组集中控制室中监控,脱硫公用设备及系统宜在机组公用系统DCS中监控。5.1.3 脱硫控制系统也可按脱硫设备物理位置相邻或系统性质相近的原则设立单独集中控制室进行监控,脱硫控制系统可通过通信网络接入单元机组
8、集中监控系统进行监控。5.1.4 设立单独集中控制室的脱硫控制系统,应配备工程师站、历史站和冗余操作员站。5.1.5 若脱硫控制系统纳入单元机组控制系统时,工作站具体要求应遵照DL/T 1083的规定。5.1.6 脱硫控制系统电子设备间宜根据工艺系统布置在离控制对象相对近的区域,电子间的硬件抗干扰要求应遵照DL/T 1083的规定。5.1.7 脱硫控制系统未纳入单元机组控制系统集中控制时,与单元机组工艺流程相对应的脱硫单元,其主控通信网络应设置单独的网络或网段,各个脱硫单元网络或网段间不应直接互连互通。5.1.8 脱硫控制系统未纳入单元机组控制系统集中控制时,脱硫公用系统应设置单独的网络或网段
9、。5.1.9 不同脱硫单元对脱硫公用系统设备的控制应采取可靠的隔离措施,避免多机交叉操作。5.2 硬件平台5.2.1 脱硫控制系统硬件平台宜与单元机组控制系统硬件选型相适应,宜采用相同类型或品牌的硬件平台。5.2.2 脱硫控制器宜具备分任务区功能,每个任务区可单独配置扫描周期与容量。5.2.3 通信网络、控制器、操作员站、电源应冗余配置,具体要求应遵照DL/T 1083的规定。5.2.4 脱硫控制系统时钟应与全厂公用时钟实现时间同步。5.3 控制处理器配置5.3.1 控制处理器冗余与分散配置5.3.1.1 脱硫系统控制处理器应单独冗余配置。5.3.1.2 分别属于不同机组的脱硫单元控制处理器,
10、应配置在各自的网络或网段上。5.3.1.3 脱硫烟风系统、脱硫吸收塔系统应按控制功能或工艺要求宜配置至少两对控制处理器,同一控制系统控制的纵向设备布置应在同一控制处理器中。5.3.1.4 脱硫公用系统按设计功能或工艺要求宜配置至少三对控制处理器,同一控制系统控制的纵向设备布置应在同一控制处理器中。5.3.1.5 增压风机、吸收塔浆液循环泵、石膏浆液排出泵、氧化风机、脱硫A段厂用电、脱硫B段厂用电、工艺水泵、除雾器水泵、磨机、石灰石浆液泵、事故浆液泵、废水泵等多台组合或主/备运行设备的控制,应分别配置在不同的控制器中,脱硫电气部分可不配置独立控制器。5.3.2 控制器性能配置5.3.2.1 脱硫
11、控制器的处理周期:模拟量控制系统周期不应大于250ms,开关量控制系统周期不应大于100ms;脱硫主燃料跳闸(MFT)保护、脱硫电气控制系统,为满足响应速度要求,其处理周期不应大于100ms。5.3.2.2 脱硫控制器内存余量不小于40%。5.3.2.3 脱硫控制器负荷率宜不大于40%,恶劣工况下不应大于60%。5.3.3 控制器功能配置5.3.3.1 脱硫控制器应具有可靠的离线/在线下载功能。5.3.3.2 脱硫控制器应具有可靠的故障诊断报警功能。5.3.3.3 脱硫控制器应能够在线修改应用软件中的可调整参数,允许调整量程和状态。5.3.3.4 脱硫控制器应保证在线参数修改与应用软件离线组态
12、修改具备安全可靠的同步机制,同步过程不应造成未修改程序的改变。5.3.3.5 脱硫控制器在线整定参数应具备安全存储功能,控制器断电、脱网、切换工况不能造成在线整定参数复位。5.3.3.6 脱硫控制器宜具备离线/在线参数对比差异功能,在线整定的参数宜具备批量同步至离线应用软件的功能。5.3.3.7 脱硫控制器宜具有在线强置数据或状态能力的功能,应标记强置状态,能够查询并复位强置状态。5.4 I/O配置5.4.1 通道冗余与分散配置5.4.1.1 每个脱硫控制机柜内每种类型输入/输出通道应有至少10%的备用量;每个脱硫控制机柜内应有至少10%的输入/输出模件插槽备用量。5.4.1.2 冗余配置的脱
13、硫I/O信号,依据脱硫被控对象的重要程度,应分别配置在不同的I/O模件上;多台同类设备,其各自控制回路的I/O信号,应分别配置在不同的I/O模件上。5.4.1.3 用于单元机组主燃料跳闸的脱硫I/O信号,依据不同厂商的控制系统结构特点,应分散配置在不同分支或不同机笼内的I/O模件上。5.4.2 重要I/O信号配置5.4.2.1 当用于设备保护和控制信号时,宜采用三重冗余配置的脱硫I/O信号有:吸收塔入口烟气温度、吸收塔出口烟气温度、原烟气压力、吸收塔液位、锅炉保护信号、RUNBACK连锁信号。5.4.2.2 脱硫控制系统宜采用双重冗余配置的I/O信号:吸收塔内石膏浆液PH值、吸收塔石灰石浆液流
14、量、除雾器出入口差压、机组负荷或锅炉负荷信号、引风机导叶位置信号。5.4.3.3 脱硫控制系统与单元机组间推荐信号配置:MFT信号、引风机状态信号、油枪投入信号、除尘器状态信号、机组负荷或锅炉负荷信号、引风机导叶位置信号、脱硫系统就绪信号、脱硫系统运行信号、SO2浓度信号、脱硫效率信号。5.4.3.4 应保证重要监视信号在控制器故障时不会失去监视:吸收塔入口烟气温度、吸收塔出口烟气温度、原烟气压力、吸收塔液位、机组负荷或锅炉负荷信号等重要安全监视参数应与保护或调节参数配置在不同的控制器中。5.4.3 I/O信号连接5.4.3.1 脱硫系统设备控制都应采用脉冲信号控制,独立控制装置的控制回路,其
15、自保持功能应在就地实现。5.4.3.2 脱硫系统连锁跳闸单元机组的输出信号,应通过硬接线直接接入单元机组MFT保护单元的输入通道,不得单独采用通信方式传递信号。5.4.3.3 宜将所有脱硫系统跳闸条件在脱硫控制系统中进行逻辑判断,跳闸总输出应有三路硬接线直接送至FSSS控制器中,并在FSSS控制器中采用三取二判断逻辑保护输出。5.4.3.4 设计增压风机RUNBACK功能的机组,单元机组侧增压风机状态输入信号应取自风机电机电气开关的辅助接点,不应将脱硫控制系统中的状态信号硬接线方式输出至单元机组相应控制器中。6 应用软件6.1 基本要求6.1.1 控制处理器的应用软件宜采用通用的编程语言组态。
16、工艺流程图应用软件易于组态和维护,宜采用图形方式组态。6.1.2 控制器应用软件功能宜按生产工艺过程和独立分散配置原则相结合的方式进行分配。6.1.3 软件组态、控制逻辑调试应由熟悉脱硫生产过程和被控对象特性的专业单位完成。6.1.4 应用软件组态应能导出,并能方便地存储到外部存储设备中。6.2 人机接口6.2.1 操作员站能够实时监控脱硫控制系统、工艺系统和设备的运行,及时监视和处理异常工况和故障。6.2.2 工程师站能够进行应用软件的调试、修改、备份及数据库维护,工程师站应设计权限管理。6.2.3 监视和操作显示画面宜根据工艺过程和运行要求,按层次结构或树型结构组织,画面显示的实时数据刷新
17、周期应不大于ls。6.2.4 调用任何一幅画面不应超过三次击键,重要系统或功能可通过快捷键一次按键调出其监控画面。6.2.5 工艺流程图上设备、管道、工质的颜色应分别设定,受控设备的颜色和显示方式应根据其实时状态变化。6.2.6 实时趋势显示:应能够对系统中任何一个实时模拟量数据(原始输入信号或中间计算值)组态实时趋势显示,实时趋势曲线上点的时间分辩率应不大于1s,存储和显示时间应不小于30min。应能够选择显示实时趋势曲线上任何一个点的数值和时间标签。6.2.7 历史趋势显示:应能够对历史数据库中的任何模拟量数据组态历史趋势显示,历史趋势曲线的时间分辨率应不大于1s,并可按照需要以不同档次的
18、时间分辨率显示。应能够选择显示历史趋势曲线上任何一个点的数值和时间标签。6.2.8 棒图显示:棒图应能够组态在工艺流程图或其他画面中;脱硫控制系统中的任何实时模拟量数据均应能够组态成棒图;棒图应能够根据该信号组态的报警限值改变颜色。6.2.9 成组参数显示:应能够对实时数据库和历史数据库中的任何数据组态成组参数显示;每组可包含的参数应不少于5个;可根据运行监视的要求,选取数据记录的有关字段的数据显示在画面上;显示参数达到或超过预定的报警值时,应改变颜色及显示方式。6.2.10 报警显示:应设计专门的报警显示画面,报警显示应按时间顺序、报警信号级别排列,最新发生的报警或同时发生(报警级别高的)应
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