DCS系統(tǒng)在垃圾焚燒中的應用
系統(tǒng)共配置了3套配電柜,即鍋爐間1套、汽機間1套、儀表電源柜1套。
DCS的電源分配柜和儀表電源分配柜均能接收由電廠需求方提供的兩路交流220V(1±10%)和(50±l)Hz的單相電源。這兩路電源中的一路來自不停電電源UPS,另一路來自廠用電源。儀表電源分配柜內(nèi)應配有兩路電源自動切換裝置。
在各個機柜和站內(nèi)配置相應的冗余電源切換裝置和回路保護裝置,并用這兩路電源在機柜內(nèi)饋電。
在每個機柜內(nèi)配置2套德國魏德米勒冗余直流電源,且2套冗余直流電源具有足夠的容量和適當?shù)碾妷?。每個直流電源都具有在單獨運行時負荷率不超過50%的容量。
任意一路電源故障都應報警,兩路冗余的電源應通過二極管切換回路藕合,即在一路電源故障時自動切換到另一路,以保證任何一路電源的故障均不會導致系統(tǒng)的任一部分失電。
每個I/O機柜配備2套德國魏德米勒冗余直流電源,其中24V系統(tǒng)電源采用1+1冗余配置方案,SV系統(tǒng)電源采用2+1冗余配置方案
軟件版本系統(tǒng)采用的軟件版本為:win2000,SUPMAxsoo。
在一個大的系統(tǒng)中,服務器可以采用分布處理方式,以減輕單機的負荷。上面的這些任務可以完全由單機承擔,也可以分配給2臺或更多的計算機,如圖2 所示。在這種方式下,服務器的任務被分配到4臺計算機,大大減輕了單機的負荷,優(yōu)化了系統(tǒng)性能。
4.2網(wǎng)絡設計方式
SUPMAX800系統(tǒng)網(wǎng)絡取名為SUPMAXSOONET網(wǎng)絡,是全冗余的100 Mbit/s高速以太網(wǎng)絡,由完全獨立的2條網(wǎng)絡(A、B網(wǎng))組成。SUPMAxsooNET網(wǎng)絡是SUPMAX800系統(tǒng)的主干網(wǎng),連接了所有的工作站和DPU。SUPMAX800NET符合國際標準IEEE 802.3,自適應速率為10 Mhit·s-1/100 Mbit·s-1,采用星形拓撲連接方式,并采用有源HUB或SWITCH作為中繼器。SUPMAX800NET采用上海自動化儀表股份有限公司自主研發(fā)的基于IP的SMCP通信協(xié)議,取消了實時服務器結構;并采用完全對等的方式(即點對點技術),減少了系統(tǒng)因服務器崩潰造成整個網(wǎng)絡癱瘓的風險。網(wǎng)絡拓撲結構如圖3所示。
4.3系統(tǒng)控制方案
4.3.1 DAS系統(tǒng)
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DAS由SUPMAX800現(xiàn)場控制站實現(xiàn)所有I/O信號數(shù)據(jù)采集,并將運行參數(shù)、輸入/輸出狀態(tài)、操作信息和異常情況等數(shù)據(jù)實時地提供給運行人員,指導他們安全可靠地操作,同時還進行數(shù)據(jù)記錄和儲存,供事故分析信號處理。
4.3.2 MCS系統(tǒng)
SUPMAX800系統(tǒng)應用模塊化算法軟件經(jīng)合理組態(tài),實現(xiàn)MCS各子系統(tǒng)控制功能。這些子系統(tǒng)包括給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)、主蒸汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、燃燒控制系統(tǒng)、一次風量控制系統(tǒng)、二次風量控制系統(tǒng)和料層差壓控制系統(tǒng)。
?、俳o水調(diào)節(jié)系統(tǒng)
給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)是由蒸汽流量、汽包水位和給水流量組成的三沖量全程控制系統(tǒng),它的任務是在啟動到滿負荷正常運行的整個過程中維持汽包水位在要求的范圍內(nèi)。低負荷時(如25%以下),給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)給水旁路調(diào)節(jié)閥來保持汽包水位的單沖量控制;高負荷時(如28%以上),則通過調(diào)節(jié)給水主回路調(diào)節(jié)閥維持汽包水位。低負荷控制和高負荷控制的切換可自動或手動,且是無擾雙向切換。在設計時,水位、蒸汽流量經(jīng)過溫壓補償進行校正,給水流量經(jīng)過溫度補償進行校正。
?、谥髡羝麥囟日{(diào)節(jié)主蒸汽溫度控制系統(tǒng)由二級減溫調(diào)節(jié)組成,采用串級調(diào)節(jié);減溫器出口溫度為導前溫度,過熱器出口溫度為主汽溫度,并作為主調(diào)參數(shù),負荷(主蒸汽流量)作為前饋。
?、廴紵刂棋仩t指令(BD) :根據(jù)蒸汽母管壓力實際值與設定值的比較,經(jīng)比例積分微分(PID)運算得到總鍋爐指令,然后按比例將指令分配給每臺鍋爐(BD) ,或者根據(jù)總負荷需求按比例分配給每臺鍋爐(BD)。
熱量信號(HR) :汽包壓力微分乘以鍋爐蓄熱系數(shù)與蒸汽流量之和即為熱量信號。
熱量信號與鍋爐指令經(jīng)過高選模塊得到輸出信號,此輸出信號根據(jù)鍋爐燃料一風特性曲線擬合相應風量后,得到總風量指令,總風量指令減去一次風量指令則為二次風量指令SAFD。
床溫控制:床溫為主要控制對象,控制策略是當負荷需求變化時一次風量變化,一次風量變化直接引起床溫變化,床溫變化則引起給煤量變化,從而達到床溫控制,且滿足負荷需求。
④一次風量控制
一次風量控制用來保證流化且按負荷需求。
?、荻物L量控制
二次風量指令SAFD經(jīng)氧量校正,為最后二次風量指令,與實際二次風比較后經(jīng)PID運算,調(diào)節(jié)二次風量。
負荷需求不變時,不調(diào)一次風,主要通過調(diào)節(jié)煤來滿足床溫變化。垃圾量不受控,則人工進行操作。
⑥料層差壓控制料層差壓通過排渣(冷渣機轉速)來穩(wěn)定(風室壓力由布風阻力和料層差壓組成,料層差壓由風室壓力減空板阻力得到,且對應負荷需求)。
4.3.3爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)
爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)執(zhí)行對供風系統(tǒng)、引風系統(tǒng)、爐膛壓力和汽包水位等的監(jiān)視,一旦檢測到危及系統(tǒng)安全的條件,立即進行MFT(main fuel trip)動作,切斷主燃料,迫降減溫器,并指出首次跳閘原因,給出聲光報警信號,進行有關的聯(lián)鎖動作,以保證鍋爐的安全。當出現(xiàn)以下情況時,燃燒系統(tǒng)停止。
?、費FT保護邏輯由DCS系統(tǒng)組態(tài)完成,觸發(fā)條件為:手動MFT、引風機跳閘、一次風機跳閘、兩臺返料風機跳閘、爐膛壓力高高、風室風壓高高、風室風壓過低、汽包水位高高、汽包水位低低、床溫連續(xù)高高、床溫連續(xù)低低、一次風量低低。
?、贛FT復位:由熱態(tài)和冷態(tài)不同啟動條件經(jīng)過爐膛吹掃后復位。
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