DCS在火电厂烟气脱硫系统中的设计与应用

摘要

近几年来大气污染现象不断加剧，空气中硫化物比例的升高是一个非常重要的因素，硫化物的超标会导致酸雨的形成，从而影响经济发展。与此同时，政府部门也明确规定了发电企业的排放限值。因此，节能减排已经成为一个社会焦点问题。在此背景下，对硫化物排放量较大的燃煤电厂所采用的烟气脱硫技术提出了更为严格的要求。本文以某火力发电厂2×300MW机组二期烟气脱硫工程改造为例，利用 EDPF-NT+系统的分散控制、集中管理的优点实现了全程自动控制的脱硫系统的开发与应用，使之安全有效的稳定工作。
　　为了建立合理有效的烟气脱硫控制系统，分别从 EDPF-NT+系统的硬件及软件方面进行设计。硬件方面主要包括工程的系统架构、数据通讯结构、冗余配置、硬件组成、点数布置、卡件分配、DPU对主要控制对象的分配以及系统的供电与接地等方面的设计；软件方面主要建立项目的软件配置及过程界面、介绍了脱硫系统所用的算法模块，详细阐述了模拟量控制系统、开关量控制系统中重要的子系统的组态及控制过程。在控制过程的实现方面，对系统进行了优化设计，提高了系统的可靠性及投入率。通过对现场实际运行的历史趋势曲线进行观测，湿法烟气脱硫系统能够有效将 SO2从烟气中分离出来，符合国家环保部门的要求。
　　由于脱硫系统数学模型在实际运行中具有非线性、高阶、强耦合、多变量的性质。因此，对直接影响脱硫效率的石灰石浆液pH值控制系统采用模糊控制方法，建立吸收塔系统主要部分的数学模型并辨识参数。通过MATLAB/Simulink软件进行仿真，发现模糊PID控制相对于传统控制方式，在系统调控时能够增强系统的稳定性、快速性、准确性，提高了湿法烟气脱硫的效率。

目录

声明

1绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 烟气脱硫的不同控制系统及选用

1.4 课题研究内容

2项目湿法烟气脱硫系统

2.1 基本原理及工艺流程

2.2 研究对象简介

2.3 本章小结

3 EDPF-NT+控制系统的设计及实现

3.1 EDPF-NT+控制系统的结构特点

3.2 EDPF-NT+控制系统的基本构成

3.3 系统数据通讯结构

3.4 系统硬件组成

3.5 点数布置及卡件分配

3.6 脱硫系统的供电与接地

3.7 本章小结

4 EDPF-NT+软件配置及过程界面

4.1 系统安装及软件配置

4.2 机柜模块布置及监视

4.3 系统在线自诊断

4.4 分系统简介及其过程画面

4.5 本章小结

5系统的控制组态

5.1 控制系统设计思路

5.2 项目的控制组态流程

5.3 脱硫项目所用的算法模块及典型逻辑

5.4 模拟量逻辑组态

5.5 顺序控制逻辑组态

5.6 控制优化设计策略

5.7 系统运行

5.8 本章小结

6吸收塔浆液pH值先进控制策略

6.1 吸收塔浆液pH值数学模型

6.2 模糊-史密斯PID控制系统

6.3 PID控制器设计

6.4 仿真建模

6.5 仿真结果分析

6.6 本章小结

7总结与展望

参考文献

致谢

作者学习经历简介

攻读硕士期间主要成果