TPS3000DCS集散控制系统在火电厂脱硝 控制系统中的应用
苏雪楠
(哈尔滨热电有限责任公司,哈尔滨150046)
摘要:文中针对哈尔滨热电有限责任公司300MW火电机组SCR脱确系统,通过对SCR烟气脱确工作原理以及工艺流程的分析,并结合电厂实际情况,论述了在TPS3000DCS集教控制系统上脱确控制系统的设计及应用.
关键词:SCR脱硝;DCS;控制策略
中图分类号:TK229.5文献标志码:B文章编号:1009-3230(2018)03-0033-03
ApplicationofTPS3000DCSDistributedControlSysteminDenitration ControlSystem ofThermalPowerPlant
SU Xue = nan(Harbin Thermal Power Co. Ltd. Harbin 150046 China)
Abstract: In this paper the SCR denitration system of 300 MW thermal power unit of Harbinthemal pewer Co. Ld. The principle of SCR flue gas denitration and the analysis of proces flow areanalyzed and bine the actual situation of power plant the design and application of denitration control system in TPS3000DCS distributed control system are discussed
Key words; SCR denitration; DCS; Control strategy
0引言
水的方法,还原剂可选择炭、氨气等.SCR技术的优点在于运行时的反应温度较低,对烟气中的氮氧化物脱除率最高可达90%以上,并且操作方便.SCR脱硝的工艺流程方框图如图1所示.
主要污染物之一,根据国家、行业的要求,火 燃煤火电厂排放的氮氧化物NOx是大气的电厂必须加装脱确设备以减少最终烟气排放中NOx是的含量.对于脱硝控制系统的总体策略及控制方式,各家企业都在摸索前进,力求达到脱硝效率高,经济效果好,设备使用周期长,设备安全稳定运行等效果.
2脱硝喷氨自动的控制策略
在实际运行中,NH,由氨供应系统提供,在位于SCR区域的混合器中与稀释空气混合并被稀释至安全浓度(5%体积浓度以下).然后通过氨注射栅格喷人SCR反应器的人口烟道中.我们对于实际的喷氨量的控制主要通过喷氨自动实现,喷氨量要满足机组当前运行负荷条件下脱除NOx的需要量.我们在设计喷氨自动时,控制系统通过SCR进出口NOx分析仪测量值计算NH 需要量,并将计算结果给氨流量调节阀以控制氨的供给量,同时可以在自动调节系统中加入
1SCR烟气脱硝系统的工作原理以 及工艺流程
SCR技术是在催化剂的作用下,利用还原剂将烟气中的氮氧化物还原成对环境无害的氮气和
脱硝前NOx含量作为前馈,使得调节系统可以快速,稳定的计算出喷氨量.因为在分析仅表自动标定时,传送至DCS的信号保持输出不变,为了避免氨逃逸率升高,因此将分析仅表的标定信号作为喷氨自动的增闭锁信号加人到调节机构的输出限制之中.喷氨自动的SAMA图如图2所示.
3PID控制器的简单介绍
基于偏差的PID控制器,是最早的一种控制器也是现代工业中最常用的控制器,它实现简单,可靠性高,因此广泛应用在电力行业.PID控制器作为模拟量控制中最常用的控制器,最基本的控制原理图如图3所示.
图1SCR脱硝流程方柜图
图2晴氨自动的SAMA图
式中,K,T.T分别为PID控制器的比例增益、积分时间、微分时间.
在以DCS为控制平台的系统中,计算机中的数字PID控制算法取代了传统的模拟PID控制算法,在传统的PID中融人了更多计算机的特点并且增加了很多功能,更好的满足了生产需要.数字式PID分为增量式PID和位置式PID,这次工程只使用了位置式PID,所以我们主要介绍位置式PID.由于计算机控制属于离散型采样控制,因此积分项和微分项不能直接使用,需要将其离散化处理,因此我们得到的输出为:
图3基本PID控制系统原理图
由上图所得到的理想的PID控制数学模型为:
写成常见的传递函数的形式为:
式中,K为采样序列号,K=0 1 2.u为第K次采样时刻的计算机输出值;e为第K次采样时刻的输人偏差值;为第K-1次采样时刻的输人偏差值;K,为比例增益;K,为积分系数;K为微分系数;u为开始进行PID控制时计算机的输出值.
4霍尼韦尔TPS3000DCS系统在本
哈热电厂脱硝控制系统的软件与硬件和单元机组DCS系统的软件与硬件保持一致.均采用霍尼韦尔公司研发的TPS3000控制系统.脱硝系统作为单元机组DCS的一个子站纳入到单元机组的DCS系统中进行控制.整个脱硝不单独设置操作员站与工程师站,运行人员可以通过集控室中单元机组的DCS操作员站对脱硝系统进行远程监视和操作.TPS3000DCS的网络架构图如图4所示.
图4TPS3000DCS网络架构图
下,达到了环保部门要求的排放标准,减少了大气 设备安全稳定运行,喷氨量充足且不浪费的前提污染.
参考文献
[1]王飞.600MW机组烟气肌硝工程方案选择及设计优化[D].北京:华北电力大学,2011.[2]顾属,火电机组烟气脱确DCS系统分析与调试[D].华北电力大学,2014.[3]减中杰,孙额.脱硝工程在DCS控制系统申的应用[J].仅器仪表用户,2015(6):13-14.
5结束语
文中简单阐述了SCR烟气脱硝的原理以及脱硝工艺流程,并针对哈热公司300MW火电机组烟气脱硝系统改造做出总体控制方式的设计以及运行一段周期后控制策略的优化.最终在保证