專利名稱：提高石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可靠性和可用性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫方法，特別是指立足現(xiàn)有火電濕法石灰石-石膏煙氣脫硫裝置、提高脫硫系統(tǒng)可靠性和可用性的的控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
1995年，我國的SO2排放量躍居世界第一、高達(dá)2370萬噸；燃煤貢獻(xiàn)排放總量的90%，排放量中的54%又源自火電行業(yè)；發(fā)達(dá)國家歷經(jīng)百年的環(huán)境問題在我國濃縮至二十年集中暴發(fā)，出現(xiàn)嚴(yán)重的SO2酸雨、細(xì)顆粒煙塵和臭氧等大氣污染，且已逐步演變?yōu)槌鞑厣贁?shù)地區(qū)外的全國性污染，環(huán)境形勢空前嚴(yán)峻；超越環(huán)境承載能力的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式難以為繼，也背離了建設(shè)環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會(huì)的愿景。1995年修訂的《中華人民共和國大氣污染防治法》指出:在酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)內(nèi)排放二氧化硫的火電廠和其它大中型企業(yè)，屬于新建項(xiàng)目不能采用低硫煤的，必須建設(shè)配套脫硫、除塵裝置或者采取其它控制二氧化硫排放、除塵的措施，屬于已建企業(yè)不用低硫煤的應(yīng)當(dāng)采用控制二氧化硫排放、除塵措施，國家鼓勵(lì)企業(yè)采用先進(jìn)的脫硫、除塵技術(shù)?！胺乐畏ā斌w現(xiàn)的是國家的意志，代表的是人民群眾渴望“藍(lán)天白云”的心聲。2003年頒布《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223 —2003);自此，火電行業(yè)的減排冶污納入到了國家法律、國家標(biāo)準(zhǔn)兩大體系，駛?cè)胗蟹梢?、有?biāo)準(zhǔn)可循的快速軌道。1995年，我國火電的裝機(jī)容量1.6億千瓦，2009年達(dá)6.03億千瓦；S02排放量卻從1995年的2370萬噸峰值降至2009年的2214.4萬噸。雖然SO2排放總量只略有下降，但置于同期經(jīng)濟(jì)總量倍增的背景下評估，這無疑是一個(gè)了不起的巨大成果；其中火電行業(yè)居功至偉！ 2009年，火電煙氣脫硫裝機(jī)超4.0億千瓦、約占煤電裝機(jī)總?cè)萘康?0%，火電排放SO2 948萬噸、降至總排放量的42.81%，提前I年達(dá)標(biāo)^一五”末電力排放總量951.7萬噸的目標(biāo)。2007年7月，國家發(fā)改委辦公廳會(huì)同國家環(huán)境保護(hù)總局辦公廳以發(fā)改辦環(huán)資[2007] 1570號(hào)文，印發(fā)了《關(guān) 于火電廠開展煙氣脫硫特許經(jīng)營的試點(diǎn)工作方案》;2010年，全國脫硫脫硝行業(yè)企業(yè)總數(shù)為70 80家；年產(chǎn)值60億元，同比2009年增長10%。發(fā)達(dá)國家的煙氣脫硫研究始于二十世紀(jì)60年代，70年代開發(fā)出成套的工業(yè)化燃煤電廠脫硫技術(shù)，率先應(yīng)用FGD (Flue gas desulphuration)裝置的是日本,發(fā)達(dá)國家主流的火電脫硫工藝是濕法石灰石-石膏法。國內(nèi)火電的煙氣脫硫裝置基于歐洲、美國和日本的引進(jìn)技術(shù)，1992年重慶珞璜電廠引進(jìn)日本三菱重工工業(yè)公司2X360MW機(jī)組配套的兩套脫硫裝置、設(shè)備投資高達(dá)3660萬美元，開創(chuàng)了我國火電引進(jìn)國外脫硫技術(shù)的先河；歷時(shí)二十載的引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新，目前除少數(shù)關(guān)鍵設(shè)備尚需進(jìn)口，我國已擁有火電濕法石灰石-石膏脫硫裝置的設(shè)備制造、系統(tǒng)集成、運(yùn)行維護(hù)技術(shù)；引進(jìn)基礎(chǔ)上的脫硫技術(shù)再創(chuàng)新，亦取得不俗的成績?；痣娙济好摿蚣瓤稍谌紵?洗煤、或煤的氣/液化等)、燃燒中(型煤固硫和循環(huán)流化床燃燒等)，也可在燃燒后實(shí)施(高能電子活化氧化法、荷電干粉噴射法、石灰石-石膏法等)；迄今為止，火電燃煤脫硫領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的仍是燃燒后的煙氣脫硫。燃燒后的煙氣脫硫可進(jìn)一步細(xì)分為濕、半干和干法三類，濕法石灰石-石膏脫硫法占全球F⑶裝置的85%左右，是目前世界上技術(shù)最成熟、應(yīng)用業(yè)績最多、運(yùn)行狀況最穩(wěn)定的脫硫工藝，工業(yè)化的運(yùn)行歷史達(dá)30余年；我國的火電燃煤脫硫技術(shù)與國際同步，截止2011年12月，投運(yùn)、在建和已經(jīng)簽訂合同的火電廠煙氣脫硫項(xiàng)目中，濕法石灰石-石膏脫硫所占比重達(dá)90%以上?？傊?，在可預(yù)期的相當(dāng)時(shí)間內(nèi)，濕法石灰石-石膏煙氣脫硫無疑是市場的絕對領(lǐng)跑者?；痣姖穹ㄊ沂?石膏脫硫裝置的投資動(dòng)輒數(shù)億，裝置運(yùn)行需消耗大量的寶貴電能、支付價(jià)格不菲的人力物力；如何最大限度地發(fā)揮脫硫裝置的功效是火電行業(yè)、脫硫?qū)I(yè)公司和相關(guān)科研人員亟待解決的難題。綜合本廠4X600MW機(jī)組濕法石灰石-石膏脫硫裝置的6年運(yùn)行數(shù)據(jù)，不難發(fā)現(xiàn)脫硫裝置的實(shí)際運(yùn)行狀況與設(shè)計(jì)指標(biāo)相距甚遠(yuǎn)，尤其是自動(dòng)化控制系統(tǒng)的高可靠性、脫硫裝置的高可用性指標(biāo)差強(qiáng)人意:脫硫裝置投運(yùn)時(shí)控制系統(tǒng)正常，隨著運(yùn)行時(shí)間的推移、控制系統(tǒng)的品質(zhì)每況愈下；往往被迫切入手動(dòng)狀態(tài)一人工操控脫硫裝置的運(yùn)行，甚至停運(yùn)脫硫裝置一火電煙氣直排大氣。分析歷年匯總的故障數(shù)據(jù)，不難發(fā)現(xiàn)主要故障點(diǎn)既非脫硫裝置、也非控制系統(tǒng)主機(jī)(DCS);而在獲取脫硫裝置運(yùn)行參數(shù)時(shí)出現(xiàn)了問題、即無法保證采集關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)傳感器的高可靠性，以及控制系統(tǒng)輸出指令的有效執(zhí)行、其中控制系統(tǒng)輸出的關(guān)鍵開關(guān)量的可靠性尤為重要。分析表明:傳感器自身也是可靠的，故障的最終根源指向鈣基化合物(石灰/石灰石)與SO2反應(yīng)脫硫后的產(chǎn)物一石膏垢、灰垢、亞硫酸鈣和硫酸鈣結(jié)晶，鈣基脫硫反應(yīng)物堵塞了傳感器，這是濕式鈣基脫硫工藝的固有缺陷；我國火電廠的動(dòng)力煤品種繁雜、含硫量偏高，近年頻發(fā)的煤荒導(dǎo)致火電廠“饑不擇煤”，如果說發(fā)達(dá)國家濕式鈣基脫硫工藝的缺陷尚處在可控狀態(tài)、我國則相當(dāng)程度上出現(xiàn)了失控；國外引進(jìn)的技術(shù)“水土不服”、必須針對中國的特定國情進(jìn)行二次開發(fā)，才能保證脫硫系統(tǒng)的高可靠和高可用。進(jìn)一步分析表明:控制裝置的關(guān)鍵執(zhí)行器一主要是若干開關(guān)量執(zhí)行器信號(hào)的可靠性有待提高，提高上述開關(guān)量執(zhí)行器信號(hào)的可靠性有助于脫硫系統(tǒng)的可靠性更上一層樓。同時(shí)，工業(yè)界廣泛使用的PID控制器面對非線性、大時(shí)滯對象，控制品質(zhì)往往不夠理想；研發(fā)PID控制器的替代品是必要的。生活品質(zhì)的提高，傳統(tǒng)的FGD安全性內(nèi)涵(FGD系統(tǒng)的自身安全和鍋爐機(jī)組安全)有必要與時(shí)俱進(jìn)，在原安全性內(nèi)涵基礎(chǔ)上增加環(huán)境安全的內(nèi)容。因此，F(xiàn)GD —旦出現(xiàn)局部故障，不應(yīng)簡單的停運(yùn)脫硫裝置、煙氣旁路直排大氣；只要條件許可、FGD應(yīng)維系降級運(yùn)行，并采取措施盡一切可能達(dá)標(biāo)或接近達(dá)標(biāo)排放，即提高FGD裝置的可用性。立足濕式煙氣脫硫工藝的改進(jìn)設(shè)計(jì)取得了一定的成效。遺撼的是研究工作局限于脫硫劑的改進(jìn)、脫硫噴淋塔結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、燃煤機(jī)組煙氣脫硫的實(shí)時(shí)監(jiān)控，未涉及提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可靠性和可用性的方法，本發(fā)明旨在補(bǔ)上這一課。目前，較有代表性的知識(shí)產(chǎn)權(quán)成果綜述如下: 發(fā)明專利“廢氣脫硫方法及裝置”(專利號(hào)ZL01118582.1)，提出利用電解氯化鈉溶液產(chǎn)生氫氧化鈉作為脫硫劑的脫硫方法及裝置。.發(fā)明專利“一種用于煙氣脫硫的噴淋塔及其運(yùn)行方法”(專利號(hào)ZL200710123020.8)，提出去除煙氣中二氧化硫的圓柱形噴淋塔以及通過所述噴淋塔來去除
煙氣中二氧化硫的方法。 發(fā)明專利“火電廠濕法脫硫劑及其脫硫方法”(申請?zhí)?01010555685.8)，提出在飽和吸收液內(nèi)加入己二酸，實(shí)現(xiàn)煤種變化時(shí)電廠煙氣的SO2濃度達(dá)標(biāo)排放，以及脫硫系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)節(jié)能運(yùn)行。 發(fā)明專利“電廠濕法煙氣脫硫控制方法”(專利號(hào)ZL200510095411.4)，提出調(diào)整吸收塔循環(huán)泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)(循環(huán)漿液量)實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫系統(tǒng)的自動(dòng)化控制、調(diào)整升壓風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉角度控制升壓風(fēng)機(jī)的方法。.發(fā)明專利“燃煤機(jī)組煙氣脫硫?qū)崟r(shí)監(jiān)控及信息管理系統(tǒng)”(專利號(hào)ZL200710025402.7)，提出通過對火電廠脫硫系統(tǒng)在線數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理、計(jì)算、分析、發(fā)布、共享等全過程的數(shù)字化管理，構(gòu)建一套基于Web結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)通訊的在線監(jiān)控系統(tǒng)，對火電廠脫硫設(shè)施運(yùn)行實(shí)施長效管理。上述有益探索，提出了脫硫劑的改進(jìn)、脫硫噴淋塔結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、燃煤機(jī)組煙氣脫硫的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有一定的參考價(jià)值，但探索成果仍存在局限；因此，有必要基于濕法石灰石-石膏煙氣脫硫工藝、在現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上作深入的研究與創(chuàng)新，提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)的可靠性和可用性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可靠性和可用性的方法。提高石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可靠性和可用性的方法是采用由DCS控制裝置和脫硫裝置組成的脫硫系統(tǒng)，控制裝置的主機(jī)為F0XB0R0公司的I/A Series DCS控制裝，DCS控制裝置經(jīng)I/O接口與脫硫裝置的檢測/控制點(diǎn)一一對應(yīng)相連，輸入脫硫裝置的模擬/開關(guān)量工況信號(hào)、輸出脫硫裝置的模擬/開關(guān)量控制信號(hào)；
脫硫裝置包括石灰石貯倉、濕式球磨機(jī)、漿液旋流器、球磨機(jī)漿液再循環(huán)箱、石灰石漿液箱、吸收塔、噴淋裝置、石膏脫水裝置，煙 石灰石漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)、除霧器；石灰石貯倉、濕式球磨機(jī)、漿液旋流器、石灰石漿液箱、吸收塔、煙 順次相連，漿液旋流器底部、球磨機(jī)漿液再循環(huán)箱、濕式球磨機(jī)順次相連，吸收塔上部設(shè)有除霧器、噴淋裝置，石灰石漿液循環(huán)泵經(jīng)噴淋裝置與吸收塔下部相連，石膏脫水裝置、氧化風(fēng)機(jī)與吸收塔下部相連；
煙氣中的SO2在吸收塔內(nèi)去除，鍋爐生成的原煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)入吸收塔、折流向上與噴淋漿液充分接觸、煙氣被漿液冷卻并達(dá)到飽和，煙氣中的S02、SO3> HCL、HF酸性成分被吸收，再流經(jīng)兩層鋸齒形除霧器除去所含霧滴；洗滌和凈化后的煙氣從吸收塔導(dǎo)出，通過凈煙道從煙 排放；吸收塔下部漿池匯集反應(yīng)生成的亞硫酸氫根HS03_，HS03_被氧化風(fēng)機(jī)鼓入的空氣氧化成SO4' SO/—與Ca2+反應(yīng)生成硫酸鈣CaSO4, CaSO4結(jié)晶為石膏CaSO4.2H20,底部漿池的PH值維持在5.2-5.6之間；含有石膏、灰塵和雜質(zhì)的漿液一部分經(jīng)石膏排漿泵排入石膏脫水裝置，其余漿液返回吸收塔循環(huán)再利用；吸收塔內(nèi)的沖洗水設(shè)備定期實(shí)施沖洗，防止霧滴中的石膏、灰塵和其他固體物堵塞吸收塔的管路；
煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)、煙道、在進(jìn)出口 /旁路擋板導(dǎo)引下進(jìn)入脫硫裝置，旁路擋板安裝在主煙道上；一旦脫硫裝置發(fā)生故障、借助進(jìn)出口 /旁路擋板的切換，消除故障對鍋爐運(yùn)行的影響；鍋爐啟動(dòng)及脫硫裝置發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)、出口擋板門關(guān)閉，打開旁路擋板門，未處理的煙氣直接進(jìn)入煙 排入大氣；
粒徑0.1 20mm的石灰石進(jìn)入濕式球磨機(jī)加水研磨成固體物含量為30%左右的漿液，漿液旋流器將粒度合適的漿液送至石灰石漿液箱，分離出的大粒度的漿液則進(jìn)入球磨機(jī)漿液再循環(huán)箱、返回濕式球磨機(jī)；石灰石漿液箱內(nèi)的漿液通過石灰石漿液輸送泵送往吸收塔，調(diào)節(jié)進(jìn)入吸收塔的石灰石漿液量或吸收塔排出漿液濃度，可使吸收塔漿池PH值維持在
5.2-5.6之間，保證石灰石的溶解及SO2的高效吸收；
吸收塔內(nèi)脫硫反應(yīng)生成的二水石膏漿液經(jīng)石膏排漿泵送入石膏脫水裝置，首先由石膏脫水裝置的石膏水力旋流器脫水，旋流器底流漿液流入石膏漿液分配箱、真空皮帶脫水機(jī)脫水，最后脫水石膏通過多點(diǎn)式卸料機(jī)輸送至石膏倉庫儲(chǔ)存，同時(shí)旋流器溢流流入旋流器溢流箱，自流至回收水箱；
DCS控制裝置總計(jì)配置5526個(gè)I/O點(diǎn)；脫硫煙道設(shè)78個(gè)I/O點(diǎn)，重要的Al點(diǎn)為煙氣進(jìn)口溫度測點(diǎn)、原煙氣壓力測點(diǎn)；重要的DI點(diǎn)是入口擋板的開關(guān)狀態(tài)；重要的DO點(diǎn)是旁路擋板、入口擋板、出口擋板；增壓風(fēng)機(jī)重要的Al點(diǎn)為增壓風(fēng)機(jī)的壓力測點(diǎn)；DCS現(xiàn)場總線組件FBM采用冗余的現(xiàn)場總線FCMlOE連接方式，實(shí)現(xiàn)脫硫控制裝置輸入輸出信號(hào)的采集，A/D、D/A轉(zhuǎn)換，故障處理及光電隔離；繼電器柜實(shí)現(xiàn)脫硫控制裝置數(shù)字量輸出信號(hào)的隔離，配電柜實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的配電；控制裝置重要模擬/開關(guān)量的輸入信號(hào)采用“3+1”傳感器檢測法，重要開關(guān)量輸出信號(hào)采用通道獨(dú)立的隔離輸出組件、反饋確認(rèn)輸出信號(hào)的方法，同時(shí)聯(lián)鎖/保護(hù)和檢測測點(diǎn)傳感器進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置；關(guān)鍵控制回路采用自抗擾控制器，脫硫裝置出現(xiàn)局部故障時(shí)、啟動(dòng)應(yīng)急降級運(yùn)行程序。所述的控制裝置重要模擬量信號(hào)測點(diǎn)采用“3+1”模擬量檢測的方法為:以增壓風(fēng)機(jī)的入口壓力為例，第一壓力傳感變送器、第二壓力傳感變送器、第三壓力傳感變送器、第四壓力傳感變送器采集增壓風(fēng)機(jī)的入口壓力，傳感器分布在增壓風(fēng)機(jī)入口的前端、與煙氣行進(jìn)線路呈垂直方向布置；傳感器的實(shí)施邏輯如下:帶保護(hù)罩的第四壓力傳感變送器處于待機(jī)狀態(tài)，其它3個(gè)壓力傳感變送器實(shí)施檢測，檢測結(jié)果按“三取均”輸出；當(dāng)且僅當(dāng)3個(gè)壓力傳感變送器的檢測偏差絕對值
M大于預(yù)設(shè)值E時(shí)、報(bào)警，檢測結(jié)果按“三取中”輸出，操作員確認(rèn)后、待機(jī)第四壓力傳感變
送器保護(hù)罩脫落啟動(dòng)檢測；以第四壓力傳感 變送器為基準(zhǔn)，待機(jī)傳感器的檢測值與其它3個(gè)壓力傳感變送器的中間值一起轉(zhuǎn)入“二取均”輸出。所述的控制裝置重要開關(guān)量信號(hào)測點(diǎn)采用“3+1”傳感器檢測的方法為:每個(gè)重要開關(guān)量的狀態(tài)均安裝4個(gè)壓力傳感變送器采集，帶保護(hù)罩的第四壓力傳感變送器處于待機(jī)狀態(tài)，其它3個(gè)壓力傳感變送器實(shí)施檢測；采集的開關(guān)量一致時(shí)、按“三選三”規(guī)則輸出開關(guān)量信號(hào)，不一致時(shí)、按“三選二”規(guī)則輸出開關(guān)量信號(hào)、報(bào)警，操作員確認(rèn)后、待機(jī)第四壓力傳感變送器保護(hù)罩脫落啟動(dòng)檢測；以第四壓力傳感變送器為基準(zhǔn)，剔除不一致的傳感器，轉(zhuǎn)入新的“三選三”或“三選二”。所述的控制裝置重要開關(guān)量的輸出信號(hào)采用通道獨(dú)立的隔離數(shù)字量輸出組件、反饋確認(rèn)輸出信號(hào)的方法。所述的聯(lián)鎖/保護(hù)測點(diǎn)和檢測測點(diǎn)的傳感器采用獨(dú)立設(shè)置的方法。所述的系統(tǒng)出現(xiàn)局部故障時(shí)，摒棄簡單的停運(yùn)脫硫裝置、煙氣旁路直排大氣的方法，替代解決方法包括如下步驟:
1)切換動(dòng)力煤種--改用高價(jià)的低硫清潔煤、盡可能達(dá)標(biāo)或接近達(dá)標(biāo)排放，通常每臺(tái)機(jī)組配置儲(chǔ)量有限的低硫清潔煤煤倉，供脫硫裝置故障時(shí)的短時(shí)應(yīng)急之需；
2)低硫清潔煤難以支撐時(shí)，觸發(fā)甩負(fù)荷(RunBack)機(jī)制，機(jī)組負(fù)荷按照30MW/MIN的速率對機(jī)組進(jìn)行緊急降到SO2不超標(biāo)時(shí)，手動(dòng)結(jié)束終止，保證鍋爐機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)維系脫硫系統(tǒng)的基本功能的使用；待有關(guān)點(diǎn)檢確認(rèn)后，繼續(xù)拉升負(fù)荷值進(jìn)行發(fā)電。本發(fā)明借助重要模擬信號(hào)的“3+1”傳感器檢測技術(shù)，重要開關(guān)信號(hào)的“3+1”傳感器檢測方法；重要開關(guān)量輸出信號(hào)采用通道獨(dú)立的隔離輸出組件、反饋確認(rèn)輸出信號(hào)的方法，聯(lián)鎖/保護(hù)測點(diǎn)和檢測測點(diǎn)的傳感器采用獨(dú)立設(shè)置方法；脫硫裝置出現(xiàn)局部故障時(shí)則降級運(yùn)行，以及適應(yīng)能力、控制性能優(yōu)于PID的自抗擾控制器的投運(yùn)；所述方法的綜合應(yīng)用，提高了脫硫系統(tǒng)的可靠性和可用性。


圖1是提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫方法流程 圖2是增壓風(fēng)機(jī)入口壓力模擬量(Al)傳感器的布置圖及結(jié)構(gòu)剖面 圖3A是增壓風(fēng)機(jī)入口壓力模擬量(Al) “3+1”傳感器的邏輯 圖3B是煙氣入口擋板開關(guān)量(DI) “3+1”傳感器的邏輯 圖4是增壓風(fēng)機(jī)入口壓力模擬量(Al) “3+1”傳感器的驅(qū)動(dòng) 圖5是增壓風(fēng)機(jī)入口壓力模擬量檢測、聯(lián)鎖/保護(hù)傳感器的控制邏輯 圖6是進(jìn)口擋板、出口擋板、旁路擋板高可靠開關(guān)量輸出(DO)電路 圖7是脫硫系統(tǒng)部分失效時(shí)的降級運(yùn)行示意 圖8是增壓風(fēng)機(jī)入口壓力自抗擾控制原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可靠性和可用性的方法是采用由DCS控制裝置和脫硫裝置組成的脫硫系統(tǒng)，控制裝置的主機(jī)為F0XB0R0公司的I/ASeries DCS控制裝，DCS控制裝13經(jīng)I/O接口與脫硫裝置的檢測/控制點(diǎn)——對應(yīng)相連，輸入脫硫裝置的模擬/開關(guān)量工況信號(hào)、輸出脫硫裝置的模擬/開關(guān)量控制信號(hào)；
脫硫裝置包括石灰石貯倉1、濕式球磨機(jī)2、漿液旋流器3、球磨機(jī)漿液再循環(huán)箱4、石灰石漿液箱5、吸收塔6、噴淋裝置7、石膏脫水裝置8，煙 9石灰石漿液循環(huán)泵10、氧化風(fēng)機(jī)11、除霧器12 ;石灰石貯倉1、濕式球磨機(jī)2、漿液旋流器3、石灰石漿液箱5、吸收塔6、煙囪9順次相連，漿液旋流器3底部、球磨機(jī)漿液再循環(huán)箱4、濕式球磨機(jī)2順次相連，吸收塔6上部設(shè)有除霧器12、噴淋裝置7，石灰石漿液循環(huán)泵10經(jīng)噴淋裝置7與吸收塔6下部相連，石膏脫水裝置8、氧化風(fēng)機(jī)11與吸收塔6下部相連；
煙氣中的SO2在吸收塔內(nèi)去除，鍋爐生成的原煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)60進(jìn)入吸收塔6、折流向上與噴淋漿液充分接觸、煙氣被漿液冷卻并達(dá)到飽和，煙氣中的S02、SO3> HCL、HF酸性成分被吸收，再流經(jīng)兩層鋸齒形除霧器12除去所含霧滴；洗滌和凈化后的煙氣從吸收塔導(dǎo)出，通過凈煙道從煙 9排放；吸收塔下部漿池匯集反應(yīng)生成的亞硫酸氫根HS03_，HSO3-被氧化風(fēng)機(jī)11鼓入的空氣氧化成SO廣，S042_與Ca2+反應(yīng)生成硫酸鈣CaSO4, CaSO4結(jié)晶為石膏CaSO4.2H20，底部漿池的pH值維持在5.2-5.6之間；含有石膏、灰塵和雜質(zhì)的漿液一部分經(jīng)石膏排漿泵排入石膏脫水裝置8，其余漿液返回吸收塔循環(huán)再利用；吸收塔內(nèi)的沖洗水設(shè)備定期實(shí)施沖洗，防止霧滴中的石膏、灰塵和其他固體物堵塞吸收塔的管路；
煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)60、煙道、在進(jìn)出口 /旁路擋板導(dǎo)引下進(jìn)入脫硫裝置，旁路擋板安裝在主煙道上；一旦脫硫裝置發(fā)生故障、借助進(jìn)出口 /旁路擋板的切換，消除故障對鍋爐運(yùn)行的影響；鍋爐啟動(dòng)及脫硫裝置發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)、出口擋板門關(guān)閉，打開旁路擋板門，未處理的煙氣直接進(jìn)入煙 9排入大氣；
粒徑0.1 20mm的石灰石進(jìn)入濕式球磨機(jī)2加水研磨成固體物含量為30%左右的漿液，漿液旋流器3將粒度合適的漿液送至石灰石漿液箱5，分離出的大粒度的漿液則進(jìn)入球磨機(jī)漿液再循環(huán)箱4、返回濕式球磨機(jī)2 ;石灰石漿液箱5內(nèi)的漿液通過石灰石漿液輸送泵送往吸收塔，調(diào)節(jié)進(jìn)入吸收塔的石灰石漿液量或吸收塔排出漿液濃度，可使吸收塔漿池PH值維持在5.2-5.6之間，保證石灰石的溶解及SO2的高效吸收；
吸收塔內(nèi)脫硫反應(yīng)生成的二水石膏漿液經(jīng)石膏排漿泵送入石膏脫水裝置8，首先由石膏脫水裝置8的石膏水力旋流器脫水，旋流器底流漿液流入石膏漿液分配箱、真空皮帶脫水機(jī)脫水，最后脫水石膏通過多點(diǎn)式卸料機(jī)輸送至石膏倉庫儲(chǔ)存，同時(shí)旋流器溢流流入旋流器溢流箱，自流至回收水箱；
DCS控制裝置總計(jì)配置5526個(gè)I/O點(diǎn)；脫硫煙道設(shè)78個(gè)I/O點(diǎn)，重要的Al點(diǎn)為煙氣進(jìn)口溫度測點(diǎn)(Tag號(hào)為10HTA10 CTOOI 003)、原煙氣壓力測點(diǎn)(Tag號(hào)為10HTA10CP00f003);重要的DI點(diǎn)是入口擋板的開關(guān)狀態(tài)(Tag號(hào)為開:10HTA10 AAlOl Z0，關(guān):IOHTAIO AAlOl ZC);重要的DO點(diǎn)是旁路擋板(開命令Tag號(hào):10HTA20 AAlOl V0，關(guān)命令Tag 號(hào):10HTA20 AAlOl VC)、入 口擋板(開命令 Tag 號(hào):10HTA10 AAlOl V0，關(guān)命令 Tag 號(hào):IOHTAIO AAlOl VC)、出口擋板(開命令 Tag 號(hào):10HTA30 AAlOl V0，關(guān)命令 Tag 號(hào):10HTA30AAlOl VC);增壓風(fēng)機(jī)重要的Al點(diǎn)為增壓風(fēng)機(jī)的壓力測點(diǎn)(Tag號(hào)為10HTC10 CPOOf004)。DCS現(xiàn)場總線組件FBM采用冗余的現(xiàn)場總線FCMlOE連接方式，實(shí)現(xiàn)脫硫控制裝置輸入輸出信號(hào)的采集，A/D、D/A轉(zhuǎn)換，故障處理及光電隔離；繼電器柜實(shí)現(xiàn)脫硫控制裝置數(shù)字量輸出信號(hào)的隔離，配電柜實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的配電；控制裝置重要模擬/開關(guān)量的輸入信號(hào)采用“3+1”傳感器檢測法，重要開關(guān)量輸出信號(hào)采用通道獨(dú)立的隔離輸出組件、反饋確認(rèn)輸出信號(hào)的高可靠性技術(shù)，獨(dú)立設(shè)置聯(lián)鎖/保護(hù)和檢測測點(diǎn)傳感器；關(guān)鍵控制回路采用自抗擾控制器，脫硫裝置出現(xiàn)局部故障時(shí)、啟動(dòng)應(yīng)急降級運(yùn)行程序。所述的控制裝置重要開關(guān)量的輸出信號(hào)采用通道獨(dú)立的隔離數(shù)字量輸出組件、反饋確認(rèn)輸出信號(hào)的方法。所述的聯(lián)鎖/保護(hù)測點(diǎn)和檢測測點(diǎn)的傳感器采用獨(dú)立設(shè)置的方法。所述的系統(tǒng)出現(xiàn)局部故障時(shí)，摒棄簡單的停運(yùn)脫硫裝置、煙氣旁路直排大氣的方法，替代解決方法包括如下步驟:
1)切換動(dòng)力煤種一改用高價(jià)的低硫清潔煤、盡可能達(dá)標(biāo)或接近達(dá)標(biāo)排放，通常每臺(tái)機(jī)組配置儲(chǔ)量有限的低硫清潔煤煤倉，供脫硫裝置故障時(shí)的短時(shí)應(yīng)急之需；
2)低硫清潔煤難以支撐時(shí)，觸發(fā)甩負(fù)荷(RunBack)機(jī)制，機(jī)組負(fù)荷按照30MW/MIN的速率對機(jī)組進(jìn)行緊急降到SO2不超標(biāo)時(shí)，手動(dòng)結(jié)束終止，保證鍋爐機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)維系脫硫系統(tǒng)的基本功能的使用；待有關(guān)點(diǎn)檢確認(rèn)后，繼續(xù)拉升負(fù)荷值進(jìn)行發(fā)電。如圖2所示，借助4個(gè)壓力傳感變送器一第一壓力傳感變送器20、第二壓力傳感變送器30、第三壓力傳感變送器40、第四壓力傳感變送器50(羅斯蒙特公司3051TA絕對壓力傳感變送器、Tag號(hào)分別為10HTC10 CPOOf004)采集增壓風(fēng)機(jī)的入口壓力，壓力傳感變送器分布在增壓風(fēng)機(jī)60入口的前端、與煙氣行進(jìn)線路呈垂直方向布置；3051TA壓力傳感變送器集壓力傳感器、信號(hào)處理與隔離膜片于一體，表壓和絕壓測量的校驗(yàn)量程-1000 lOOOPa、總體性能與精度分別為±0.15%F和±0.075%FS ;3051TA具備不銹鋼與哈氏合金CR過程隔離膜片、灌充液由硅油和惰性油組成，可選DIN與Autoclave相配的過程連接。工作時(shí)，高、低壓側(cè)的隔離膜片將壓力傳遞給灌充液，灌充液再將壓力傳至傳感器中心的傳感膜片上；傳感膜片是一個(gè)張緊的彈性元件，其位移隨壓力變化、最大位移量為0.004英寸(0.1毫米);兩側(cè)的電容極板檢測傳感膜片的位置，傳感膜片和電容極板之間電容的差值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電流或電壓信號(hào)輸出。如圖3A所示，所述的控制裝置重要模擬量信號(hào)測點(diǎn)采用“3+1”模擬量檢測技術(shù)，每個(gè)模擬量均安裝4個(gè)壓力傳感變送器采集；以增壓風(fēng)機(jī)的入口壓力為例、壓力傳感變送器(簡稱傳感器)的實(shí)施邏輯如下:帶保護(hù)罩的第四壓力傳感變送器50 (Tag號(hào)為10HTC10CP004)處于待機(jī)狀態(tài)，其它3個(gè)壓力傳感變送器(Tag號(hào)為10HTC10 0Ρ00Γ003)實(shí)施檢測，
檢測結(jié)果按“三取均”方式進(jìn)行Sigsel輸出；當(dāng)且僅當(dāng)3個(gè)傳感器的檢測偏差絕對值|芯|大
于預(yù)設(shè)值E時(shí)、報(bào)警，檢測結(jié)果按“三取中”進(jìn)行Sigsell輸出，操作員確認(rèn)后、待機(jī)第四壓力傳感變送器50保護(hù)罩脫落啟動(dòng)檢測；以第四壓力傳感變送器50為基準(zhǔn)，待機(jī)傳感器的檢測值與其它3個(gè)壓力傳感變送器的中間值一起轉(zhuǎn)入“二取均”方式進(jìn)行Sigsel2輸出。圖中T數(shù)據(jù)處理塊為切換模塊。如圖3B所示，重要測點(diǎn)開關(guān)量信號(hào)的采集處理與重要測點(diǎn)模擬量信號(hào)的采集處理遵循同一理念，采用的技術(shù)手段如出一轍；入口擋板的開關(guān)狀態(tài)(Tag號(hào)為開:10HTA10AAlOl Z0，關(guān):10HTA10 AAlOl ZC)，亦安裝4個(gè)壓力傳感變送器采集；帶保護(hù)罩的第四壓力傳感變送器處于待機(jī)狀態(tài)，其它3個(gè)壓力傳感變送器實(shí)施檢測；采集的開關(guān)量一致時(shí)、按“三選三”規(guī)則輸出開關(guān)量信號(hào)，不一致時(shí)、按“三選二”規(guī)則輸出開關(guān)量信號(hào)、報(bào)警，操作員確認(rèn)后、待機(jī)第四壓力傳感變送器保護(hù)罩脫落啟動(dòng)檢測；以第四壓力傳感變送器為基準(zhǔn)，剔除不一致的傳感器，轉(zhuǎn)入新的“三選三”或“三選二”。如圖4所示，當(dāng)圖3A 中信號(hào)處理塊AL輸出結(jié)果為I時(shí)，經(jīng)選擇邏輯選擇、啟用待機(jī)狀態(tài)下的壓力傳感變送器；驅(qū)動(dòng)繼電器啟動(dòng)電磁閥以及氣動(dòng)閥，氣動(dòng)閥以正作用方式將待機(jī)壓力傳感變送器的保護(hù)罩打開(即保護(hù)罩脫落)，輸入原處于待機(jī)狀態(tài)的壓力傳感變送器信號(hào)；以第四壓力傳感變送器50為基準(zhǔn)，待機(jī)傳感器的檢測值與其它3個(gè)壓力傳感變送器的中間值一起轉(zhuǎn)入“二取均”輸出。如圖5所示，圖a為增壓風(fēng)機(jī)壓力傳感器檢測邏輯SAMA圖，進(jìn)口壓力測點(diǎn)反饋信號(hào)處理塊Sigsel的數(shù)值在I處進(jìn)行讀取并顯示，再流經(jīng)限制區(qū)域與操作員手動(dòng)輸入設(shè)定值A(chǔ)進(jìn)行讀取顯示與比較，然后與鍋爐負(fù)荷的前饋信號(hào)相疊加，與之共同產(chǎn)生一個(gè)PID調(diào)節(jié)信號(hào)，來控制增壓風(fēng)機(jī)的葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，使增壓風(fēng)機(jī)入口煙道壓力值維持在設(shè)定值；圖b為報(bào)警信號(hào)邏輯圖，壓力模擬量的檢測通過三個(gè)傳感器進(jìn)行信號(hào)采集，當(dāng)大于IOOOPa和小于-400Pa時(shí)，分別為高報(bào)警和低報(bào)警；c圖為聯(lián)鎖保護(hù)邏輯SAMA圖，其中PB為聯(lián)鎖復(fù)位信號(hào)。顯然，聯(lián)鎖/保護(hù)和檢測測點(diǎn)的傳感器是獨(dú)立設(shè)置的。如圖6所示，采用的卡件型號(hào)為F0XB0R0公司I/A Series DCS的現(xiàn)場總線FBM242組件，F(xiàn)BM242數(shù)字量輸出組件采用通道獨(dú)立的隔離輸出，卡件外部信號(hào)故障不會(huì)影響到內(nèi)部通道，并通過中間繼電器驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、閥門等設(shè)備，中間繼電器的工作電源由輸出卡件提供。所有中間繼電器至少提供兩副SPDT接點(diǎn)、DSO具有多種輸出類型，分別適用于繼電器輸出、集電極輸出等方式。保護(hù)動(dòng)作觸發(fā)經(jīng)DO卡件到DCS系統(tǒng)里進(jìn)行邏輯運(yùn)算后，向FBM242卡件輸出跳閘信號(hào)，通過FBM242內(nèi)部邏輯電路驅(qū)使繼電器的常開觸點(diǎn)閉合，從而帶動(dòng)380V電機(jī)對進(jìn)口擋板、出口擋板、旁路擋板的開關(guān)進(jìn)行相應(yīng)的開關(guān)機(jī)械工作。與此同時(shí)，在輸出信號(hào)常開觸點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)DI開關(guān)量(Tag號(hào)為開:DIN1012304 X0，關(guān):DIN1012304 XC)讀入DCS,接入公共端子oC與端子NO，當(dāng)發(fā)出信號(hào)時(shí)，檢測電壓讀數(shù)為OV ;若未發(fā)出信號(hào)，檢測電壓讀數(shù)為48V，以確保信號(hào)真正發(fā)出?，F(xiàn)場總線是一種單主站共用線串行數(shù)據(jù)通訊總線，使用同步通訊規(guī)范。所有現(xiàn)場信號(hào)與控制電子線路隔離，對模擬量輸入/輸出信號(hào)采用變壓器耦合與光電雙重隔離，且每路A/D和D/A轉(zhuǎn)換獨(dú)立，保證故障對系統(tǒng)影響最小。如圖7所示，在傳統(tǒng)的FGD安全性內(nèi)涵(FGD裝置的自身安全和鍋爐安全)基礎(chǔ)上增加環(huán)境安全=FGD —旦出現(xiàn)局部故障，摒棄簡單的停運(yùn)脫硫裝置、煙氣旁路直排大氣的解決方案；提高FGD裝置的可用性。首先，切換動(dòng)力煤種一改用高價(jià)的低硫清潔煤，盡一切可能達(dá)標(biāo)或接近達(dá)標(biāo)排放，通常每臺(tái)機(jī)組配置儲(chǔ)量有限的低硫清潔煤煤倉，供脫硫裝置故障時(shí)的短時(shí)應(yīng)急之需；第二，低硫清潔煤難以支撐時(shí)，觸發(fā)甩負(fù)荷(Run Back)機(jī)制，機(jī)組負(fù)荷按照30MW/MIN的速率對機(jī)組進(jìn)行緊急降到SO2不超標(biāo)時(shí)，手動(dòng)結(jié)束終止，保證鍋爐機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)維系脫硫系統(tǒng)的基本功能的使用；待有關(guān)點(diǎn)檢確認(rèn)后，繼續(xù)拉升負(fù)荷值進(jìn)行發(fā)電。如圖8所示，增壓風(fēng)機(jī)壓力具有強(qiáng)非線性、參數(shù)時(shí)變、大慣性大時(shí)滯、強(qiáng)耦合、強(qiáng)干擾等特點(diǎn)，PID控制器的效用差強(qiáng)人意；本專利采用自抗擾控制器，自抗擾既保留了 PID“基于誤差消除誤差”、易工程實(shí)現(xiàn)的精髓，又改進(jìn)了 PID控制策略的四大缺點(diǎn):
(I)直接取設(shè)定值與輸出值之間的誤差，常常使初始控制力太大而使系統(tǒng)行為出現(xiàn)超調(diào)，導(dǎo)致PID控制的閉環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生快速性和超調(diào)之間的矛盾。(2)微分信號(hào)的實(shí)現(xiàn)需要改進(jìn)?，F(xiàn)場微分信號(hào)通常采用差分或超前網(wǎng)絡(luò)，這種方式對噪聲放大作用很大，使微分信號(hào)失真而不能使用。(3)由誤差信號(hào)的比例、微分和積分而形成PID控制量，是它們之間的線性組合，這種組合不易解決快速性和超調(diào)的矛盾，不一定是最優(yōu)的。(4)積分的作用主要是消除穩(wěn)態(tài)誤差，但它的引入也帶來很多副作用，如增加了系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，還容易弓I發(fā)積分飽和。自抗擾控制器技術(shù)的核心是把系統(tǒng)的未建模動(dòng)態(tài)和未知外擾作用都?xì)w結(jié)于對系統(tǒng)的“總擾動(dòng)”而進(jìn)行估計(jì)并給予補(bǔ)償。自抗擾控制器由三部分組成:跟蹤微分器(TD)，其作用是安排過渡過程并給出過程的微分信號(hào):擴(kuò)張狀態(tài)觀測器(ESO)，其作用是給出對象狀態(tài)變量估計(jì)值及系統(tǒng)模型和外擾實(shí)時(shí)總和作用的估計(jì)值，這個(gè)實(shí)時(shí)估計(jì)值的補(bǔ)償作用使被控對象化為“積分器串聯(lián)型”:利用非線性狀態(tài)誤差反饋(NLSEF)對被化成“積分器串聯(lián)型〃的對象進(jìn)行控制。增壓風(fēng)機(jī)壓力的二階自抗擾控制器算法如下:
權(quán)利要求
1.一種提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可靠性和可用性的方法，其特征在于脫硫系統(tǒng)由DCS控制裝置和脫硫裝置組成，控制裝置的主機(jī)為FOXBORO公司的I/A Series DCS控制裝，DCS控制裝(13)經(jīng)I/O接口與脫硫裝置的檢測/控制點(diǎn)——對應(yīng)相連，輸入脫硫裝置的模擬/開關(guān)量工況信號(hào)、輸出脫硫裝置的模擬/開關(guān)量控制信號(hào)； 脫硫裝置包括石灰石貯倉(1)、濕式球磨機(jī)(2)、漿液旋流器(3)、球磨機(jī)漿液再循環(huán)箱(4)、石灰石漿液箱(5 )、吸收塔(6 )、噴淋裝置(7 )、石膏脫水裝置(8 )，煙囪(9 )石灰石漿液循環(huán)泵(10)、氧化風(fēng)機(jī)(11)、除霧器(12);石灰石貯倉(1)、濕式球磨機(jī)(2)、漿液旋流器(3)、石灰石漿液箱(5)、吸收塔(6)、煙囪(9)順次相連，漿液旋流器(3)底部、球磨機(jī)漿液再循環(huán)箱(4)、濕式球磨機(jī)(2)順次相連，吸收塔(6)上部設(shè)有除霧器(12)、噴淋裝置(7)，石灰石漿液循環(huán)泵(10)經(jīng)噴淋裝置(7)與吸收塔(6)下部相連，石膏脫水裝置(8)、氧化風(fēng)機(jī)(11)與吸收塔(6)下部相連； 煙氣中的SO2在吸收塔內(nèi)去除，鍋爐生成的原煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)(60)進(jìn)入吸收塔(6)、折流向上與噴淋漿液充分接觸、煙氣被漿液冷卻并達(dá)到飽和，煙氣中的S02、SO3> HCL、HF酸性成分被吸收，再流經(jīng)兩層鋸齒形除霧器(12)除去所含霧滴；洗滌和凈化后的煙氣從吸收塔導(dǎo)出，通過凈煙道從煙囪(9)排放；吸收塔下部漿池匯集反應(yīng)生成的亞硫酸氫根HS03_，HS03_被氧化風(fēng)機(jī)(11)鼓入的空氣氧化成S042_，S042_與Ca2+反應(yīng)生成硫酸鈣CaSO4, CaSO4結(jié)晶為石膏CaSO4.2H20，底部漿池的pH值維持在5.2-5.6之間；含有石膏、灰塵和雜質(zhì)的漿液一部分經(jīng)石膏排漿泵排入石膏脫水裝置(8)，其余漿液返回吸收塔循環(huán)再利用；吸收塔內(nèi)的沖洗水設(shè)備定期實(shí)施沖洗，防止霧滴中的石膏、灰塵和其他固體物堵塞吸收塔的管路； 煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)(60)、煙道、在進(jìn)出口 /旁路擋板導(dǎo)引下進(jìn)入脫硫裝置，旁路擋板安裝在主煙道上；一旦脫硫裝置發(fā)生故障、借助進(jìn)出口 /旁路擋板的切換，消除故障對鍋爐運(yùn)行的影響；鍋爐啟動(dòng)及脫硫裝置發(fā)生故障時(shí)，進(jìn)、出口擋板門關(guān)閉，打開旁路擋板門，未處理的煙氣直接進(jìn)入煙 (9)排入大氣； 粒徑0.1 20mm的石灰石進(jìn)入濕式球磨機(jī)(2)加水研磨成固體物含量為30%左右的漿液，漿液旋流器(3)將粒度合適的漿液送至石灰石漿液箱(5)，分離出的大粒度的漿液則進(jìn)入球磨機(jī)漿液再循環(huán)箱(4)、返回濕式球磨機(jī)(2);石灰石漿液箱(5)內(nèi)的漿液通過石灰石漿液輸送泵送往吸收塔，調(diào)節(jié)進(jìn)入吸收塔的石灰石漿液量或吸收塔排出漿液濃度，可使吸收塔漿池PH值維持在5.2-5.6之間，保證石灰石的溶解及SO2的高效吸收； 吸收塔內(nèi)脫硫反應(yīng)生成的二水石膏漿液經(jīng)石膏排漿泵送入石膏脫水裝置(8)，首先由石膏脫水裝置(8)的石膏水力旋流器脫水，旋流器底流漿液流入石膏漿液分配箱、真空皮帶脫水機(jī)脫水，最后脫水石膏通過多點(diǎn)式卸料機(jī)輸送至石膏倉庫儲(chǔ)存，同時(shí)旋流器溢流流入旋流器溢流箱，自流至回收水箱； DCS控制裝置總計(jì)配置5526個(gè)I/O點(diǎn)；脫硫煙道設(shè)78個(gè)I/O點(diǎn)，重要的Al點(diǎn)為煙氣進(jìn)口溫度測點(diǎn)、原煙氣壓力測點(diǎn)；重要的DI點(diǎn)是入口擋板的開關(guān)狀態(tài)；重要的DO點(diǎn)是旁路擋板、入口擋板、出口擋板；增壓風(fēng)機(jī)重要的Al點(diǎn)為增壓風(fēng)機(jī)的壓力測點(diǎn)；DCS現(xiàn)場總線組件FBM采用冗余的現(xiàn)場總線FCMlOE連接方式，實(shí)現(xiàn)脫硫控制裝置輸入輸出信號(hào)的采集，A/D、D/A轉(zhuǎn)換，故障處理及光電隔離；繼電器柜實(shí)現(xiàn)脫硫控制裝置數(shù)字量輸出信號(hào)的隔離，配電柜實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的配電；控制裝置重要模擬/開關(guān)量的輸入信號(hào)采用“3+1”傳感器檢測法，重要開關(guān)量輸出信號(hào)采用通道獨(dú)立的隔離輸出組件、反饋確認(rèn)輸出信號(hào)的方法，同時(shí)聯(lián)鎖/保護(hù)和檢測測點(diǎn)傳感器進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置；關(guān)鍵控制回路采用自抗擾控制器，脫硫裝置出現(xiàn)局部故障時(shí)、啟動(dòng)應(yīng)急降級運(yùn)行程序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可靠性的方法，其特征在于所述的控制裝置重要模擬量信號(hào)測點(diǎn)采用“3+1”模擬量檢測的方法為:以增壓風(fēng)機(jī)(60)的入口壓力為例，第一壓力傳感變送器(20)、第二壓力傳感變送器(30)、第三壓力傳感變送器(40)、第四壓力傳感變送器(50)采集增壓風(fēng)機(jī)的入口壓力，傳感器分布在增壓風(fēng)機(jī)入口的前端、與煙氣行進(jìn)線路呈垂直方向布置；傳感器的實(shí)施邏輯如下:帶保護(hù)罩的第四壓力傳感變送器(50)處于待機(jī)狀態(tài)，其它3個(gè)壓力傳感變送器實(shí)施檢測，檢測結(jié)果按“三取均”輸出；當(dāng)且僅當(dāng)3個(gè)壓力傳感變送器的檢測偏差絕對值|f|大于預(yù)設(shè)值E時(shí)、報(bào)警，檢測結(jié)果按“三取中”輸出，操作員確認(rèn)后、待機(jī)第四壓力傳感變送器(50)保護(hù)罩脫落啟動(dòng)檢測；以第四壓力傳感變送器(50)為基準(zhǔn)，待機(jī)傳感器的檢測值與其它3個(gè)壓力傳感變送器的中間值一起轉(zhuǎn)入“二取均”輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可靠性的方法，其特征在于所述的控制裝置重要開關(guān) 量信號(hào)測點(diǎn)采用“3+1”傳感器檢測的方法為:每個(gè)重要開關(guān)量的狀態(tài)均安裝4個(gè)壓力傳感變送器采集，帶保護(hù)罩的第四壓力傳感變送器處于待機(jī)狀態(tài)，其它3個(gè)壓力傳感變送器實(shí)施檢測；采集的開關(guān)量一致時(shí)、按“三選三”規(guī)則輸出開關(guān)量信號(hào)，不一致時(shí)、按“三選二”規(guī)則輸出開關(guān)量信號(hào)、報(bào)警，操作員確認(rèn)后、待機(jī)第四壓力傳感變送器保護(hù)罩脫落啟動(dòng)檢測；以第四壓力傳感變送器為基準(zhǔn)，剔除不一致的傳感器，轉(zhuǎn)入新的“三選三”或“三選二”。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可靠性的方法，其特征在于所述的控制裝置重要開關(guān)量的輸出信號(hào)采用通道獨(dú)立的隔離數(shù)字量輸出組件、反饋確認(rèn)輸出信號(hào)的方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可靠性的方法，其特征在于所述的聯(lián)鎖/保護(hù)測點(diǎn)和檢測測點(diǎn)的傳感器采用獨(dú)立設(shè)置的方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可用性的方法，其特征在于所述的系統(tǒng)出現(xiàn)局部故障時(shí)，摒棄簡單的停運(yùn)脫硫裝置、煙氣旁路直排大氣的方法，替代解決方法包括如下步驟: 1)切換動(dòng)力煤種一改用高價(jià)的低硫清潔煤、盡可能達(dá)標(biāo)或接近達(dá)標(biāo)排放，通常每臺(tái)機(jī)組配置儲(chǔ)量有限的低硫清潔煤煤倉，供脫硫裝置故障時(shí)的短時(shí)應(yīng)急之需； 2)低硫清潔煤難以支撐時(shí)，觸發(fā)甩負(fù)荷機(jī)制，機(jī)組負(fù)荷按照30MW/MIN的速率對機(jī)組進(jìn)行緊急降到SO2不超標(biāo)時(shí)，手動(dòng)結(jié)束終止，保證鍋爐機(jī)組的安全可靠運(yùn)行，同時(shí)維系脫硫系統(tǒng)的基本功能的使用；待有關(guān)點(diǎn)檢確認(rèn)后，繼續(xù)拉升負(fù)荷值進(jìn)行發(fā)電。
全文摘要
本發(fā)明公開一種提高濕法石灰石-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)可靠性和可用性的方法。脫硫系統(tǒng)由DCS控制裝置和脫硫裝置組成；DCS控制裝置經(jīng)I/O接口與脫硫裝置的檢測/控制點(diǎn)一一對應(yīng)相連，輸入脫硫裝置的模擬/開關(guān)量工況信號(hào)、輸出脫硫裝置的模擬/開關(guān)量控制信號(hào)；鑒于脫硫反應(yīng)物堵塞傳感器導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)的可靠性下降，提出重要模擬/開關(guān)量輸入信號(hào)的“3+1”傳感器檢測法；重要開關(guān)量輸出信號(hào)采用通道獨(dú)立的隔離輸出組件、反饋確認(rèn)輸出信號(hào)的方法，同時(shí)聯(lián)鎖/保護(hù)和檢測測點(diǎn)傳感器進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置；上述技術(shù)的綜合應(yīng)用提高了脫硫系統(tǒng)的可靠性。脫硫裝置出現(xiàn)局部故障，啟動(dòng)應(yīng)急降級運(yùn)行程序，結(jié)合自抗擾控制器的應(yīng)用，提升了裝置的可用性。
文檔編號(hào)B01D53/68GK103170233SQ20131007148
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月6日
發(fā)明者徐喻嘉, 羅興宇, 劉洋, 吳明光 申請人:浙江大學(xué)