AB Control Logix PLC在火电厂2×600MW机组烟气脱硫工程的应用研究

摘要

FGD(烟气脱硫)装置是大型火力燃煤发电厂脱除锅炉排放烟气中SO2的主要设备,结合具体的工程项目,本文分析和总结了AB PLC在FGD装置控制系统中的应用和设计方案。文章分析和研究了Control Logix PLC控制系统的硬件配置,包括:星型以态网结构的监视和控制层网络和Control NET总线过程控制层网络的系统网络结构、控制器和I/O点的分配方案、电源系统以及接地系统的设计方案等。文章分析和研究了脱硫控制系统的主要闭环控制回路的原理,这些控制回路有:增压风机导叶角度调节控制回路、石灰石浆液浓度调节回路、石灰石给浆流量调节回路、石膏旋流器入口浆液压力控制回路、石膏滤饼厚度控制回路。以石灰石给浆流量串级控制回路为重点,详细分析了控制回路的结构和基本原理,详细地分析和研究了脱硫率、烟气流量的计算公式以及现场检测仪表故障时控制回路的切换功能。文章分析和研究了脱硫控制系统主要的联锁控制和顺序控制,包括锅炉与FGD跳闸联锁控制逻辑、FGD跳闸条件、FGD装置的启动和停止顺序等内容;详细分析了烟气系统、增压风机、循环泵、除雾器冲洗的启动与停止顺序;做出了I/O点汇总表、闭环控制回路框图、HMI操作员画面、主要的过程参数报警表等工程设计文件并汇总在本中,以期能给后续的工程建设项目提供参考。由于整套装置的性能受到设备和检测仪表的运行情况的直接影响,在文中对石灰石-石膏湿法脱硫装置中的一些重要设备和仪表的故障检测和报警作了一个分析、总结和展望。在文章的最后,结合具体项目建设的情况,做出了本套脱硫装置的单台机组的运行成本和经济效益分析。

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 课题研究内容的国内外现状.

1.2 课题意义

1.3 工程概况

1.4 课题主要工作

1.5 小结

2 系统分析和方案实现

2.1 概述

2.2 ControlLogix PLC 脱硫控制系统的硬件配置

2.2.1 网络结构

2.2.2 控制器和I/O 配置

2.2.3 电源系统

2.2.4 接地系统

2.3 小结

3 主要的闭环控制回路

3.1 增压风机导叶角度调节控制回路

3.2 石灰石浆液浓度调节回路

3.3 石灰石给浆流量调节回路

3.3.1 基本原理

3.3.2 脱硫效率的计算

3.3.3 原烟气流量的计算

3.3.4 故障和切换

3.4 石膏旋流器入口浆液压力控制回路

3.5 石膏滤饼厚度控制

3.6 小结

4 设备和仪表的故障报警信息分析

4.1 变送器

4.2 pH 计

4.3 密度计

4.4 雷达或超声波液位计

4.5 热电阻

4.6 CEMS

4.7 增压风机

4.8 循环泵

4.9 球磨机

4.10 皮带脱水机

4.11 挡板门及其电动执行机构

4.12 PLC 控制系统

4.13 脱硫装置的系统运行分析和故障预报

4.14 小结

5 主要的联锁和顺控

5.1 锅炉与FGD 跳闸联锁控制逻辑

5.2 FGD 跳闸条件

5.3 FGD 装置的启动、停止顺序

5.4 FGD_PLC 系统的应用软件

5.4.1 主要的程控功能组

5.4.2 RSLogix500 的编程语言

5.4.3 操作员站人机界面HMI 和SCADA

5.4.4 脱硫PLC 与电厂SIS 系统的通讯

5.4.5 报警参数表

5.5 小结

6 工程经济效益分析

7 结束语

致谢

参考文献