LK在电厂脱硫系统中的解决方案———LK在电厂脱硫系统中的解决方

　目前较为广泛的脱硫工艺主要有石灰石/石膏湿法脱硫、喷雾干燥法脱硫、烟气循环流化床脱硫、海水脱硫、电子束法脱硫等。我国制定的火电厂烟气脱硫技术路线是重点发展石灰石/石膏湿法脱硫工艺。该工艺是湿法烟气脱硫技术中最主要的技术，尤其适合超过200MW的大机组烟气脱硫。国际能源机构煤炭研究组织调查表明：湿式脱硫占所有安装脱硫装置的机组容量的85%，其中石灰石/石膏法占36.7%，是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺，具有脱硫效率高（高达95%以上）、技术成熟、设备运行可靠性高等特点。

              
  

     　石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统控制方案充分发挥了和利时HOLLiAS LK系列PLC高性能、高可靠性、易用和易维护等方面的技术优势，可大大降低操作人员的劳动强度和系统运行的可靠性与连续性，完全能够实现大型控制系统的功能，在成本与开放性上有较大的优势。

   　 脱硫自动化控制系统

    　根据工艺要求，脱硫工艺系统由三个子系统组成：1#炉系统、2#炉系统、公用系统。其中1#炉系统与2#炉系统组成结构基本一样，分别负责来自1# 和2# 锅炉烟气的脱硫任务，按功能分成烟道功能子系统和吸收塔功能子系统。公用系统是指1#炉和2#炉共同使用的功能设备，包括石灰石浆液系统、石膏脱水系统、石膏储存系统、废水处理系统以及电气系统等。

              
  

    　根据脱硫工艺流程情况，整个控制系统也划分为三个子系统。考虑到实际的控制要求和整个系统的可靠性要求，三个子系统均采用HOLLiAS LK系列的LK210冗余功能CPU为主控制器，组成冗余结构的控制系统和通讯网络。三个子系统分别控制1#炉系统、2#炉系统和公用系统。控制对象有阀门、变频器、电机和温控等设备。监控中心计算机通过冗余的环形工业光纤以太网络与三个系统子站相连，通讯速率可以达到100Mbps，通讯介质采用光纤。两台操作员站计算机配置为冗余系统，与现场I/O分站通过冗余的PROFIBUS-DP现场总线网络进行通讯连接，使系统成为一个有机的统一体。

    　1.监控中心
　
    　位于中央控制室内，由监控计算机、以太网交换机、打印机、不间断电源（UPS）等设备组成，三台监控计算机其中一台作为工程师站，另外两台配置为冗余的操作员站，互为热备。当某台操作员站发生故障时，可以由另外一台操作员站代替其工作，切换时间小于300ms。其上安装有和利时公司的FacView监控组态软件用于管理整个工厂的监视与操作，对实时采集的数据进行处理、控制操作以及管理等。并且只要需要，分布在厂内其它位置的计算机也可以方便地通过局域网与之相连。

    　2.系统分控站

   　 系统三个分控站，包括1#炉系统、2#炉系统、公用系统分控站。三个分控站都由冗余配置的电源模块、冗余的LK210 CPU模块、支持冗余PROFIBUS-DP的通讯模块、背板、I/O模块组成，全部安装在PLC控制柜内。PLC控制柜内还包括空气开关、接线端子、继电器、接地排、导线等附件。

    　系统分控站是整个系统的控制核心，完成全部的逻辑运算、数学运算、数据采集、设备控制、系统通讯连接等功能。设计为冗余的结构配置，包括电源冗余、CPU冗余、通讯网络冗余，其中任何一个环节出现故障都不会造成系统的停机，最大限度地满足系统稳定、连续运行的需要。

    　3.I/O子站
根据系统设备地理位置和工艺段的不同，每个系统分控站又包含几个现场I/O子站。借助和利时HOLLiAS LK大型PLC强大的PROFIBUS-DP现场总线网络，现场I/O子站可以分部布在不同的区域。I/O子站主要包括I/O控制机柜、通讯接口模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、数字量输入模块、数字量输出模块等，I/O子站不负责数据处理、逻辑运算等功能，只负责现场的数据采集、信号接口等，将采集到的数据通过PROFIBUS-DP现场总线网络传送给各自的系统分控站，并负责接收来自系统分控站的设备指令，完成对设备的操作功能。

    　系统控制功能

    　根据系统工艺设计要求和生产设备的实际情况，本工艺的控制功能和控制策略包括：

    　1.数据采集功能

    　数据采集系统能连续采集和处理所有与脱硫系统有关的信号和设备状态信号，以便及时向操作人员提供有关的运行信息，实现安全经济运行。一旦脱硫装置发生任何异常工况，及时报警，提高设备的利用率。

         
  

    　2.模拟量控制功能

    　根据烟气脱硫的工艺要求，模拟量控制功能包括增压风机入口压力控制、吸收塔PH值及塔出口SO2浓度控制、吸收塔液位控制、石膏浆排出量控制、石灰石浆液密度控制。

         
  

    　3.顺序控制功能

    　顺序控制系统可以使操作人员在控制室内监视和控制脱硫系统所有的电机、阀门，并实现设备的联锁及保护。顺序控制系统能完成大量设备的高度智能化控制，它将设备按功能相关原则归组和划分成功能组合子功能组，按照设备间的逻辑顺序执行启停操作。