浅谈火电厂脱硫等环保设施存在的主要问题及对策
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浅谈火电厂脱硫等环保设施存在的主要
问题及对策
摘要:火力发电厂烟气脱硫工程的自动化包括热控自动化和电气自动化 2
部分,无论是新建机组还是改造机组的脱硫工程,其热工自动化大多采用 DCS
来实现对热工系统内设备的监控,而电气部分的监控仍停留在继电器、控制开关
和其接点组成的控制逻辑回路用硬接线来实现,自动化水平较低。
近几年,新建
的大型火力发电厂烟气脱硫工程为提高自动化水平,大部分电气设备采用独立于DCS系统的厂用电电气监控系统ECMS 进行监控。
关键词:火电厂脱硫环保设施
引言
分散控制系统控制技术在我国工业化领域是比较常见的技术手段,而且在实
践应用中已经相对成熟。
作为控制系统,其不仅价格低廉、组装简单,而且占用
面积也比较小。
因此,DCS控制技术得到广泛应用。
系统运行是火电厂生产的决
定性因素,运行稳定性与可靠性存在诸多影响因素。
因此,火电厂DCS控制系统
必须要做好现场调试工作。
1火电厂DCS控制系统现场调试要点
1.1脱硫脱硝DCS控制系统调试复原
关于系统硬件调试的复原,在检查硬件的过程中,工作人员应该先做好分类,并且制定调试表格,填写和校对检验项目允许的误差与规定的数值,以期减小误差。
软件调试复原环节操作比较简单,由于软件出厂时已经进行了相应的调试,
所以在进行火电厂现场调试时,工作人员仅需测试软件功能性与结构性。
在进行
单回路的调试时,工作人员应认识到的是,单回路无法快速调试完成,应该按照
信号模拟量和数字量划分组别,明确实际调试顺序。
开始调试之后,当完成一部
分单回路的调试工作后,工作人员应该及时做好标记,详细记录调试数据。
针对
连锁回路的调试复原,工作人员应该严格按照逻辑测试图进行,并在开始测试之
前严格校对逻辑图,特别是逻辑“1”与“0”条件结果,应该进行双重测试。
开
始测试调试之后,设计阶段所需逻辑功能不能有遗漏现象,而且工作人员应注意
必须在设计所需逻辑功能范围以内。
针对程序控制系统的调试复原,开始测试之后,工作人员还应根据程序表要求的顺序展开测试。
测试对象包括各流程实施条件、程序时间以及元件状态。
1.2 选择调试模拟方法
为了使DCS系统能够有效投入使用,工作人员在投入使用前必须开展调试工作。
建议采用综合模拟法开展系统调试。
综合模拟法需要用到准确的参数来调试
系统状态。
首先,输入模拟信号。
DCS控制系统内部对输入过程变量信号这一操
作进行模拟,建议应用0.05级信号发生器,以此为标准表,可保证精度。
其次,模拟输出负载。
开始冷态调试之后,工作人员注意可不接入现场负载,模拟量输
出负载建议在控制室中的输出输入端子连接负载相似的小功率电阻,电阻数值能
够及时显示在屏幕上。
如果数字输出信号负载提出需求,可应用信号灯模拟。
在
开始热态调试之前,工作人员需要将模拟负载拆除。
再次,系统模拟。
此环节一
般会在复杂性较大的联锁系统中使用,通过冷态调试方式制作模拟版,而数字信
号则需要采用信号灯模拟与开关。
模拟信号量通过电子元件线路可直接产生。
最后,故障模拟。
2ECMS和DCS一体化监控方式的实际应用
2.1系统构成
一体化监控系统采用分层分布式结构,网络结构采用三层设备冗余网络(A、B 网)形式。
整个系统分成站控层、前置层和间隔层。
站控层:采用双以太网冗
余结构,网关工作站、系统服务器、操作员站、工程师站、打印机以及负责与其
他系统通信的管理装置,形成系统监控、管理中心。
前置层:由通信管理单元、
交换机、DCS DPU 和I/O 卡件等组成。
对于 10kV 综保装置,可采用以太网方式
直接接入交换机,直采直跳;对于 380V 综保以及其他不支持以太网方式的智能
装置,采用通信管理单元实现规约转换和装置通信,并转发站控层及 DCS或调度
系统的遥控命令。
现场热控阀门仪表开关量通过 DP 通信,模拟量通过 FF 通信
进入 DCS 的通信卡件。
ECMS 和 DCS 系统按脱硫设备分段配置,集中组屏分别
安装在对应机组的低压配电室和电子设备间。
间隔层:间隔层包括 10 kV 综合
保护测控装置、380V 综合保护测控装置、380V 马达保护器、智能电力监测仪表、现场热控阀门仪表及网络接口设备等,负责执行 DCS 或电气监控的各种指令并
向 DCS 或电气监控发送监控、监测信息。
间隔层采用 RS485、Profibus 等现场
总线或以太网组网,双网冗余配置,将综合保护测控装置的信息量通过通信口上
传到通信管理单元,现场阀门仪表中的信号通过通信口上传至DCS 的通信卡件。
2.2通信网关统一网络
系统在站控层配置冗余的通信网关,专用通信网关把 ECMS 以太网和 DCS
以太网连成一体,实现ECMS 和 DCS 所有的数据交换和命令传递,使两者形成一
个统一的网络平台。
专用通信网关预留与主机ECMS、DCS 的接口[1]。
2.3主控单元及监控软件
站控层的主控单元具有实时数据库,支持多台综合保护测控装置通信报文信
息的上传;DCS 后台系统经 ECMS 后台与主控单元连接,实现对电气保护进行控制、运行参数和保护定值查询、定值整定、信号复归等操作。
此外,主控单元具
有现场设备故障诊断与管理、控制权限的切换、基于通信的就地控制、简单的可
编程控制逻辑等附带功能。
DCS 系统监控软件与ECMS监控软件相互兼容。
采用DCS作为主系统软件,该系统在统一应用支撑平台上进行开发,既支持
IEC60870-5-103标准,也支持 IEC61850国际标准,最大限度地保证了系统的开
放性。
ECMS 大量信息通过每台机组站控层的 ECMS 系统服务器经处理后传输至DCS 系统接口,通过 DCS 操作员站画面可以控制ECMS 范围内的设备。
该监控软
件备份还原简单易操作,直接覆盖即可还原;监控系统软件模块化设计,便于功
能添加及删除,组态灵活,维护扩展方便;监控系统可设置多节点,任一值班监
控接点发生故障时,值班状态可按预设优先级无缝切换至另一接点,不影响正常
监控;间隔层综保装置软硬件均模块化设计,各功能模块及插件可实现“即插即
用”。
该系统监控软件可以多操作系统无缝切换,实现了全面的跨平台解决方案,使系统具有更高的可移植性[2]。
3加强对脱硫等环保设施的管理与运用
维护和管理设备是非常重要的。
维护、保养、管理、燃料管理等更多的硫化
氢设施投入到日常工作中,保证脱硫设施与主体设备同步、连续、稳定运行。
同时,设计效率应满足刺激排放的基本要求。
如果不符合要求,应进一步研究该设施,以免发生严重故障,影响电厂运行。
同时,应加强脱硫等环保设备的数据管理,安装基于脱硫设施的分布式控制系统或其他集成系统。
采用先进的可持续技
术对硫磺水装置进行实时监控,并分析和存储运行数据。
工作人员只需查看运行
参数和趋势曲线,即可了解脱硫等环保设施的运行状况,确保环保设施的正常运
行[3]。
结束语
综上所述,使用DCS 控制系统进行火电厂脱硫脱硝处理,可以发挥该系统的
自动化作用,提高火电厂现场生产效率与准确性。
控制系统需要在现场进行调试,只有工作人员掌握调试技术与经验,才能及时发现控制系统存在的故障,从而准
确识别脱硫脱硝及其他环节潜在安全隐患,在保证火电厂安全生产的同时,提高DCS 控制系统现场调试水平,经过持续性调试之后不断完善控制系统结构与功能。
参考文献:
[1]蔡曙鸣.浅谈火电厂脱硫等环保设施存在的主要问题及对策[J].中小企业
管理与科技(下旬刊),2018(09):141-142.
[2]秦文影,王作辉.火电厂脱硫等环保设施存在的问题及对策[J].化工管
理,2018(02):134.
[3]向小东.火电厂脱硫等环保设施存在的主要问题与对策[J].科学中国
人,2016(32):33+35.。