流化床CFB熱工控制DCS操作員培訓(xùn)

DCS發(fā)展史

1975年至80年代前期為第一代產(chǎn)品。1975年美國最大的儀表控制公司霍尼韋爾首次向世界推出了它的綜合分散控制系統(tǒng)TDC—2000(TotalDistributedControl-2000),這一系統(tǒng)的發(fā)表,立即引起美國工業(yè)控制界高度評價(jià),稱之為“最鼓舞人心的事件”。世界各國的各大公司也紛紛仿效,推出了一個(gè)又一個(gè)集散系統(tǒng),從此過程控制進(jìn)入了集散系統(tǒng)的新時(shí)期。

80年代中期至90年代前期為第二代產(chǎn)品。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展與網(wǎng)絡(luò)開發(fā)使各控制廠商更多地采用商業(yè)計(jì)算機(jī)的技術(shù),80年代末許多公司推出新一代的集散系統(tǒng),其主要特征是新系統(tǒng)的局部網(wǎng)絡(luò)采用MAP協(xié)議;DCS發(fā)展史引用智能變送器與現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu);在控制軟件上引入PLC的順序控制與批量控制,使DCS也具有PLC的功能。

90年代中期至21世紀(jì)初為第三代產(chǎn)品。至90年代初各國知名的DCS有:Bailey的INFI—90,Rosemount的RS—3,WestHoose的WDPF,Leeds&Nonthrup的MAX—1000,日本橫河的CENTUM。這里所提到的均為大型的DCS,為了適應(yīng)市場的需要各廠商也開發(fā)了不少中小型的DCS系統(tǒng)如S—9000,MAX—2,LXL,A2PACS等等。

DCS發(fā)展史

3代產(chǎn)品的區(qū)別，可從DCS的三大部分，即控制站、操作站和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展來判斷。目前許多DCS系統(tǒng)的操作系統(tǒng)采用UNIX或其變種，也有中、小系統(tǒng)采用NT。相比較來看，UNIX的穩(wěn)定性要好一些，采用NT系統(tǒng)死機(jī)現(xiàn)象發(fā)生較多。采用UNIX還是采用NT操作系統(tǒng)、采用專用的還是通用的監(jiān)控軟件,操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件配合比較好時(shí)可以減少死機(jī)現(xiàn)象;在通訊網(wǎng)絡(luò)方面，最差的是輪詢方式，在網(wǎng)絡(luò)上設(shè)有交通指揮器。較好的是令牌廣播、例外報(bào)告方式，根據(jù)我們的實(shí)驗(yàn)，其速度要相差七八倍。DCS發(fā)展史根據(jù)國內(nèi)外使用經(jīng)驗(yàn)，DCS的操作站可以使用7年以上，控制器則可用15-20年。DCS的各部件的壽命與平常的維護(hù)水平有關(guān)。在投運(yùn)初期，容易損壞的概率比較大，一旦投入運(yùn)行，幾乎是不壞的。從檢修的經(jīng)驗(yàn)來看，經(jīng)檢修過的模件，已修復(fù)的部分一般不會重復(fù)損壞。從部件故障概率來看，電源的損壞概率最大。DCS發(fā)展史定義：輪詢方式：由CPU定時(shí)發(fā)出詢問，依序詢問每一個(gè)周邊設(shè)備是否需要其服務(wù)，有即給予服務(wù)，服備結(jié)束后再問下一個(gè)周邊接闃不斷周而復(fù)始。令牌廣播式：由一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)出一個(gè)令牌令牌是特殊的比特組，比特組內(nèi)無源地址和目的地址，令牌沿環(huán)繞行。拿到這個(gè)令牌的節(jié)點(diǎn)就改變令牌中的一個(gè)特定位，將令牌變成一信息幀的幀起始界定。加掛上構(gòu)成一幀所需要的其余字段以發(fā)送信息，網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)都在接收信息。當(dāng)本站檢測到幀的目的地址與本站地址DCS發(fā)展史相符時(shí)，就接收該信息幀(目的節(jié)點(diǎn))，同時(shí)轉(zhuǎn)發(fā)該幀，直到該幀回到發(fā)送站(源節(jié)點(diǎn))，才把該幀釋放，再發(fā)送新令牌，令牌廣播式協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，可以連接多個(gè)人機(jī)界面的節(jié)點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)都是平等的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有機(jī)會發(fā)送信息。大同富喬垃圾焚燒發(fā)電有限公司

循環(huán)流化床DCS操作員

操作講解一、DCS定義二、DCS作用和功能三、控制系統(tǒng)配置方案四、DCS系統(tǒng)硬件配置方案五、DCS系統(tǒng)完成的主要功能DCS定義DCS是分布式控制系統(tǒng)的英文縮寫(DistributedControlSystem)，在國內(nèi)自控行業(yè)又稱之為集散控制系統(tǒng)。它是一個(gè)由過程控制級和過程監(jiān)控級組成的以通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶的多級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，綜合了計(jì)算機(jī)(Computer)、通訊(Communication)、顯示(CRT)和控制(Control)等4C技術(shù)，其基本思想是分散控制、集中操作、分級管理、配置靈活、組態(tài)方便。)DCS主要特點(diǎn)控制功能強(qiáng)、系統(tǒng)可靠性高、采用CRT操作站有良好的人機(jī)界面、軟硬件采用模塊化積木式結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)容易開發(fā)、采用組態(tài)軟件，編程簡單，操作方便、有良好的性價(jià)比。二、DCS的功能DCS的功能在集控室通過CRT及軌跡跟蹤球/鍵盤并輔以少量的重要常規(guī)監(jiān)控儀表完成對整臺機(jī)組啟動、聯(lián)鎖保護(hù)、正常監(jiān)控及緊急停機(jī)的全部監(jiān)控功能，并在機(jī)組控制室內(nèi)能滿足各種工況運(yùn)行要求。實(shí)現(xiàn)的功能有：DAS（鍋爐、汽機(jī)、和除氧給水?dāng)?shù)據(jù)采集）、MCS（模擬量控制）、SCS（輔機(jī)程控啟停和機(jī)組聯(lián)鎖保護(hù)）、FSSS(爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng))和ETS（汽輪機(jī)保護(hù)）二、DCS控制系統(tǒng)配置方案常規(guī)控制系統(tǒng)配置原則在控制室內(nèi)，運(yùn)行人員以CRT操作臺為人-機(jī)接口，對整個(gè)機(jī)組進(jìn)行監(jiān)視和控制。為安全起見，可根據(jù)實(shí)際情況及電廠的要求，保留一定的常規(guī)儀表及控制開關(guān)。配置原則是：在DCS不能對機(jī)組進(jìn)行正?？刂茣r(shí)，通過常規(guī)儀表及控制開關(guān)保證機(jī)組的安全停機(jī)。常規(guī)控制系統(tǒng)配置方案—鍋爐部分顯示記錄表：☆汽包水位工業(yè)TV監(jiān)視☆汽包水位電接點(diǎn)水位計(jì)☆汽包水位平衡容器水位計(jì)后備開關(guān)：☆緊急停爐按鈕☆燃油速斷閥常規(guī)控制系統(tǒng)配置方案—汽機(jī)部分顯示記錄表：☆汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速☆

☆凝汽器真空表☆☆

☆后備開關(guān)：☆緊急停機(jī)按鈕

對于可調(diào)雙抽汽汽輪機(jī)組，建議采用DEH(汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng))常規(guī)控制系統(tǒng)配置方案—汽機(jī)部分后備開關(guān)：☆緊急停機(jī)按鈕

我廠是雙抽汽汽輪機(jī)組，采用DEH(汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng))三、

DCS系統(tǒng)硬件配置方案DCS配置原則操作員站臺數(shù)N:1冗余配置，保證系統(tǒng)的可靠性；所有I/O站主控單元、電源模塊、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)均冗余配置；DCS系統(tǒng)有通訊接口可完成與其它系統(tǒng)的信息交換；用于控制功能的信號通過硬接線傳輸，僅用于監(jiān)視的信息則可充分利用DCS系統(tǒng)的通訊功能實(shí)現(xiàn)信息共享；DCS硬件配置說明現(xiàn)場控制站配置：母管制機(jī)組，各主機(jī)設(shè)備和公用系統(tǒng)分開；對于大型單元機(jī)組，除上述配置原則外，各主機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的分配可根據(jù)功能分開，適當(dāng)考慮現(xiàn)場控制站的負(fù)荷均衡問題。每臺鍋爐配置一臺操作員站，每臺汽輪機(jī)組配置兩臺操作員，操作員站之間互為備用，完成整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)視、控制操作。另外設(shè)置兩臺工程師站，用于完成系統(tǒng)功能組態(tài)、組態(tài)數(shù)據(jù)下裝等功能；工程師站也可設(shè)置成操作員站。我廠MW機(jī)組控制室四、CFB機(jī)組控制方案電氣監(jiān)控系統(tǒng)（ECS）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）16模擬量控制系統(tǒng)（MCS）2順序控制系統(tǒng)（SCS）3鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)5汽機(jī)保護(hù)(ETS)4數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（DAS）1信號處理正確性判斷數(shù)字濾波非線性修正參數(shù)補(bǔ)償工程單位變換開關(guān)量接點(diǎn)有效性檢查脈沖量累計(jì)顯示功能模擬圖 包括概貌圖、區(qū)域圖和細(xì)節(jié)圖 處于報(bào)警的變量以變色、閃爍等方式顯示成組顯示棒圖顯示趨勢圖 實(shí)時(shí)趨勢圖 歷史趨勢圖報(bào)警顯示和響應(yīng)Help功能記錄和打印隨機(jī)性打印周期性打印人工召喚打印歷史數(shù)據(jù)記錄和再現(xiàn)存儲周期最小為1秒運(yùn)行人員可隨時(shí)調(diào)出歷史數(shù)據(jù)性能計(jì)算汽輪機(jī)效率鍋爐效率加熱器效率凝汽器效率模擬量控制系統(tǒng)（MCS）2母管壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)母管制運(yùn)行機(jī)組須考慮負(fù)荷分配得到各臺鍋爐的負(fù)荷指令、給煤指令和風(fēng)量指令主汽壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)維持主汽壓力恒定由燃料加入量控制能量供給與能量需求相平衡串級調(diào)節(jié)系統(tǒng)考慮床溫影響設(shè)置不調(diào)溫死區(qū)主汽流量作為前饋給煤控制系統(tǒng)給煤量指令與總風(fēng)量交叉限制考慮煤質(zhì)影響總風(fēng)量控制系統(tǒng)風(fēng)量指令與給煤量交叉限制調(diào)節(jié)結(jié)果送往點(diǎn)火風(fēng)、一次風(fēng)及二次風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)播煤風(fēng)控制系統(tǒng)由給煤指令得到控制系統(tǒng)給定值運(yùn)算結(jié)果控制播煤風(fēng)進(jìn)口擋板點(diǎn)火風(fēng)控制系統(tǒng)總風(fēng)量控制系統(tǒng)得到的點(diǎn)火風(fēng)指令作為系統(tǒng)給定值運(yùn)算結(jié)果控制點(diǎn)火風(fēng)機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一次風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)送入助燃空氣組織初期燃燒流化床料及燃料風(fēng)量大小適宜(最佳風(fēng)煤比)考慮因素： 煤種 負(fù)荷 床溫 爐溫二次風(fēng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)送入燃料燃燼所需空氣量分段燃燒降低NOX影響因素： 煤種 負(fù)荷 床溫 爐溫引風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)維持爐膛負(fù)壓送風(fēng)量作為前饋給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)汽包水位是機(jī)組運(yùn)行的重要參數(shù)反映給水量與供汽量的動態(tài)平衡低負(fù)荷時(shí)采用單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)高負(fù)荷時(shí)采用三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)“虛假水位”現(xiàn)象多組PID參數(shù)主汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)維持主汽溫度穩(wěn)定主汽溫度偏高主汽溫度偏低噴水減溫串級控制系統(tǒng)多組調(diào)節(jié)參數(shù)與給水調(diào)節(jié)綜合考慮床溫控制系統(tǒng)維持床溫850℃－900℃影響因素： 給煤量 石灰石供給量 排渣量 一次風(fēng)量 二次風(fēng)量 返料量調(diào)節(jié)一、二次風(fēng)比例調(diào)節(jié)返料量床層厚度控制系統(tǒng)床層厚度太小則不易組織燃燒及脫硫過程床層厚度太大則會增大運(yùn)行成本床層厚度由床壓控制來實(shí)現(xiàn)考慮負(fù)荷及工況的影響石灰石給料量控制系統(tǒng)石灰石脫硫煤種給煤量Ca/S比凝汽器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)軸封壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)低,高加水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)抽氣流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)除氧器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)除氧器壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)減溫減壓溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)減溫減壓壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)順序控制系統(tǒng)（SCS）3主設(shè)備、輔機(jī)的順控及聯(lián)鎖提高運(yùn)行可靠性降低勞動強(qiáng)度程序啟動程序停止手動操作聯(lián)鎖控制單獨(dú)控制SCS控制功能觸發(fā)信號： 操作員請示 程序自動執(zhí)行CRT顯示運(yùn)行狀態(tài)條件不滿足時(shí)報(bào)警中斷順控過程聯(lián)鎖保護(hù)指令優(yōu)先級最高手動控制指令優(yōu)先級次之自動控制指令優(yōu)先級最低同一設(shè)備的開、關(guān)指令互鎖重要手動操作指令需確認(rèn)按工藝系統(tǒng)分組每一功能組執(zhí)行某一特定功能引風(fēng)機(jī)功能組引風(fēng)機(jī)啟動條件： 停車指令未投入 引風(fēng)機(jī)入口壓力大于最小值 引風(fēng)機(jī)入口擋板在最小位置 引風(fēng)機(jī)出口擋板打開 引風(fēng)機(jī)潤滑油壓大于最小值 按下啟動按鈕二次風(fēng)機(jī)功能組二次風(fēng)機(jī)啟動條件： 停車指令未投入 二次風(fēng)門擋板和入口葉片在最小位置 高壓風(fēng)機(jī)在運(yùn)行 引風(fēng)機(jī)在運(yùn)行 按下啟動按鈕一次風(fēng)機(jī)功能組一次風(fēng)機(jī)啟動條件： 停車指令未投入 一次風(fēng)門擋板和入口葉片在最小位置 高壓風(fēng)機(jī)在運(yùn)行 引風(fēng)機(jī)在運(yùn)行 爐膛壓力不在高高值 按下啟動按鈕給煤機(jī)功能組給煤機(jī)啟動條件： 不存在主燃料跳閘(MFT)信號 給煤機(jī)密封壓力滿足要求 床溫大于某一設(shè)定值(如500℃)

風(fēng)箱壓力大于最低值 按下啟動按鈕石灰石給料機(jī)功能組石灰石給料機(jī)啟動條件： 石灰石旋轉(zhuǎn)閥運(yùn)行速度大于最低值 石灰石輸送風(fēng)壓滿足要求 不存在MFT

按下啟動按鈕鍋爐排渣功能組排渣機(jī)啟動條件： 不存在MFT

冷卻水運(yùn)行正常

按下啟動按鈕電動給水泵功能組電動給水泵啟動條件： 給水泵潤滑油壓正常 給水泵軸封差壓正常 給水泵已經(jīng)停止 未接到停止指令 接到啟動指令鍋爐定期排污子功能鍋爐疏水子功能除氧器子功能組汽機(jī)疏水系統(tǒng)子功能組汽機(jī)油系統(tǒng)子功能組高壓加熱器子功能組循環(huán)水系統(tǒng)子功能組減溫減壓器子功能組發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)子功能組汽機(jī)保護(hù)（ETS）4ETS功能機(jī)組安全啟停機(jī)組正常運(yùn)行對重要機(jī)械參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控對重要的熱工參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和保護(hù)ETS監(jiān)視、聯(lián)鎖、保護(hù)項(xiàng)目ETS系統(tǒng)響應(yīng)被監(jiān)控主要參數(shù)超過規(guī)定值（報(bào)警值）時(shí)，發(fā)報(bào)警信號；被監(jiān)控主要參數(shù)超過極限值（危險(xiǎn)值）時(shí)，保護(hù)裝置動作，關(guān)閉主汽門，實(shí)行緊急停機(jī)，以避免重大惡性事故的發(fā)生汽機(jī)緊急跳閘條件汽機(jī)軸承振動大軸向位移大推力瓦溫度高軸承回油溫度高于75℃潤滑油壓力低于0.02MPa凝汽器真空低汽機(jī)超速發(fā)變組保護(hù)動作發(fā)電機(jī)內(nèi)部故障停機(jī)保護(hù)發(fā)電機(jī)主油開關(guān)跳閘就地手動危急保安器動作集控室手動緊急跳閘有兩種方式可選:1.使用繼電器搭建.2.使用單獨(dú)的PLC搭建并與DCS進(jìn)行通訊.鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)51.FSSS基本要求

1.燃燒器控制系統(tǒng)BCS

2.爐膛安全系統(tǒng)的基本功能FSSS2.FSSS具體功能

1.爐膛吹掃

2.鍋爐啟動

3.鍋爐冷態(tài)啟動

4.鍋爐熱態(tài)啟動BMS功能監(jiān)視燃燒系統(tǒng)的參數(shù)和狀態(tài)防止?fàn)t膛爆炸進(jìn)行主燃料跳閘(MFT)爐膛安全監(jiān)控鍋爐點(diǎn)火啟動事故分析MFT動作條件全爐膛火焰喪失手動MFT爐膛正壓高爐膛負(fù)壓高汽包水位高汽包水位低引風(fēng)機(jī)停送風(fēng)機(jī)停燃料中斷MFT動作后系統(tǒng)響應(yīng)推出MFT動作畫面指出首次跳閘原因閉鎖從動跳閘條件給出聲光報(bào)警信號進(jìn)行聯(lián)鎖和順控動作聯(lián)鎖和順控停止全部給煤機(jī)全部調(diào)節(jié)回路切至手動點(diǎn)火器不允許打火供油安全關(guān)斷閥關(guān)閉鍋爐吹掃吹掃條件：爐內(nèi)無火焰 所有風(fēng)機(jī)都在運(yùn)行及相應(yīng)檔板開 全部角閥和吹掃閥燃油母管快關(guān)閥關(guān)閉 一次風(fēng)門全關(guān) 排粉風(fēng)機(jī)停 汽包水位正常 給粉機(jī)全停各角二次風(fēng)門全開 無MFT存在 吹掃風(fēng)量大于總風(fēng)量的30％鍋爐吹掃吹掃計(jì)時(shí)吹掃時(shí)間可由設(shè)計(jì)人員修改吹掃完成后允許鍋爐重新點(diǎn)火如某一條件不滿足則中斷吹掃點(diǎn)火啟動油燃燒器管理利用油燃燒器升