煤气发电(燃气锅炉、汽轮机组)自动化控制

钢厂转炉煤气回收发电(燃气锅炉、汽轮机组)自动化控制

轧一钢厂原转炉煤气一直处于放散状态，2009年开始建一80000m 3转炉煤气回收柜，另厂区的多余的高炉煤气也引过来，配套建一台75t/h 燃气锅炉，分两层（八个烧嘴，每层4个，上高炉煤气，下转炉煤气）燃烧，产生450℃、3.82MPa 过热蒸汽，配一套15MW 汽轮发电机组，N15-3.43（南

汽），主汽门前蒸汽压力：196.0296.043.3+-MPa(a)；主汽门前蒸汽温度1015435+-℃。

DCS 控制系统采用罗克韦尔Contrologx5000系统，CPU 、以态网、IO 总线采用冗余方式，2个主站（FSSS 和汽机站）一个远程站（循环水站）；对锅炉火检、点火（单枪自动、单层，双层全程自动、手动）、吹扫、MFT （FSSS ）；燃烧、负荷、气包液位（双调节阀无扰动三冲量自动切换）、送引风、过热器、安全联锁等控制；对汽机启动、升速（冷、暖态全程自动、半自动、手动）、转速（去掉woodward 505，在控制系统上实现）、同期并网，跳闸自动切换、自动转速跟踪、功率（炉跟机）、压力（机跟炉）；ETS 、TSI 、大联锁；同期调整、油泵、冷凝泵、汽封、热井液位、安全联锁；除氧器等控制；对循环水系统冷却风机组、水泵、阀等控制；温度、压力、流量（差压开方、温压补偿）、液位、分子含量、震动位移等参数监视。

系统除化学水有单独的控制系统，其他工艺系统全部在DCS 上实现控制，无其他额外控制系统（DCS 、PLC 、控制单元），真正实现集中控制，程序功能考虑详细、周密，经过反复测试、修改，补掉了已知的所有漏洞，避免给生产运行造成安全隐患，系统操作简便、直观，运行平稳，维护简单，节省总投资。

另：在下做过转炉煤气回收控制（艾默生DELTAV ，昆钢二、三炼钢转炉煤气回收混合加压），对间断回收、联锁，柜位，混合加压，除尘等控制亦很熟悉，可考虑统一集成控制，以便数据传输，统一操作，维护方便。 现传些图片供参考。

8万立方米转炉煤气柜，下方横着的管道为厂区过来的高炉煤气管道

另一个角度的转炉煤气柜

燃气锅炉全貌，横着的灰色两根管道分别是高炉煤气（上层）和转炉煤气（下层）管道，是提供锅炉燃料的通道

点火装置、烧嘴、热风管道、燃气管道，皆由DCS控制

热风和燃气调节阀

锅炉右侧就是汽机室和控制中心

高压主给水泵

主副给水调节阀

汽包

送引风机；变频控制，DCS控制变频器

汽轮机组；由近而远依次是永磁机、发电机汽轮机

发电机名牌

汽轮机；由近而远依次是主汽门、主调节汽门油动机、汽轮机，左侧为OPC、AST、挂闸、停机、DDV阀组

汽轮机名牌

盘车装置

OPC、AST、挂闸、停机、DDV阀组，皆由DCS控制，从而控制主汽门和

主调节门

主汽门

油动机；连杆控制着主调节汽门

冷凝器

除氧器

DCS控制柜；FSSS站和汽机站，两站之间用以态网通讯，实施数据交换

FSSS控制站；控制器、电源皆冗余（汽机站配置大致相同）

FSSS其中部分IO

开关量输出继电器

SPC；DDV阀位置控制器（WOODWARD公司生产，原由505控制，现取消505，由DCS直接控制，控制功能更完善、灵活，和外部因素联系更紧密，操作更简单，运行更平稳，维护更方便，节省了购505成本）

有功、频率、功率因素皆进DCS

电气同期控制，和DCS紧密联系

汽机汽水流程监控画面

锅炉汽水流程监控画面

锅炉汽机在操作；操作工上手很快

汽机锅炉在操作；无须高难度技术操作（一切复杂控制已由DCS来完成）

汽包液位、压力和炉膛燃烧火焰监视

汽机转速和压力很稳定，确保稳定安全生产

水处理车间，远处为高炉

水处理车间全景，有一远程站在此

电站全景1

电站全景2

汽轮机主要有升速（速度）、功率、压力控制，也就是主调节门的开度控制，并网前是升速控制，并网后转换成功率或压力控制，这些过程由美国woodword公司生产的505（应该是单板机）控制，目前大部分汽轮机控制都由505来调节控制（早期是机械调节），DCS给出功率或压力给定值到505，505把信号送给SPC（阀门定位器，亦由woodword公司生产），SPC 给信号到DDV阀（电伺服阀，德国穆格公司生产），电信号转变成油压力信号，控制汽轮机油动机错油门，从而控制主调节门开度，整个过程构成DEH，我小组在做一燃气锅炉汽轮机控制自动化控制工程，把505功能全部在控制系统上编程实现了，就把505给取消了，甚至功能更灵活、完善，系统运行很稳定，节约了设备采购成本，控制不依赖国外技术，接下来要把SPC 功能也在DCS上实现，软件程序已完成，仿真测试已通过，电回路信号已解决，这样还可以降低更多成本。

工艺系统全部在DCS上实现控制，无其他额外控制系统（DCS、PLC、控制单元），真正实现集中控制，全集中控制有以下优点：

(1)节省总投资：没有昂贵的woodward 505、SPC、多余的ETS、点火、FSSS的CPU及其备件；繁多的控制电缆；

(2)简化设计、方便施工：所有信号只需进DCS，不需再进其他控制系统，也没有系统间的复杂联络；

(3)操作简便、直观：在任何一台计算机上都可以操作，形象的图形化，详细的提示操作步骤和故障原因；

(4)维护简单：可不停机修改设置参数、程序；硬件故障也方便查找和更换；

(5)运行可靠、平稳：程序功能考虑详细、周密，经过反复测试、修改，补掉了已知的所有漏洞，避免给生产运行造成安全隐患。

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