300MW火力發電機組脫硫控制系統改造實例

摘 要：目前，降低污染物排放量是各個火力電廠面臨的嚴峻挑戰，而脫硫系統作為機組降低二氧化硫排放的重要子系統，其正常運行與否直接關系到機組的環保排放參數。

我廠300MW火力發電機組的脫硫控制系統已經投運多年，隨著設備老化，出現運行操作站、服務器等死機的情況日益頻繁，對運行人員的監視和操控帶來了較大的影響，也使得日常檢修人員的工作量不斷增加。已經不能適應當前日益嚴峻的環保形勢要求。我們通過對控制系統的改造將這急待解決的隱患排除，保障了脫硫控制系統的健康運行。

關鍵詞：火力發電廠；脫硫控制系統；環保

1 改造前設備情況

機組煙氣脫硫系統于2008年建設并投運。 控制系統選用施耐德公司的Quantum 140系列PLC及I/O模塊。現有系統實時數據庫容量和處理能力不足，數據不能接入到SIS系統。運行操作員站、服務器等死機的情況日益頻繁；系統不能進行性能計算且基本已經沒有硬件配置余量、可擴展性差。已無法滿足電廠后續生產運行要求。

2 改造過程

改造前我們做好了充分的前期準備，我們與DCS生產供應商充分溝通，制定可行的DCS改造方案，核對圖紙、清單資料。在機組停運、檢修開始以后，我們拆除原有脫硫PLC系統電纜、網線，拆除控制器、電源、交換器、卡件、底座、機柜，做好相應標記。然后將新的機柜、控制器、電源、交換器、卡件安裝就位，完成電纜和網線的鋪設、接線等。安裝完成以后我們對機柜接地、電壓測試通過，系統成功上電。之后繼續進行點、邏輯組態、流程圖畫面制作等工作，最后進行了系統的整體聯調。

本次改造采用新的DCS系統替代原有PLC控制系統，原則上機柜采取1：1替換方式，可保證現場大部分電纜可利用。實現控制系統（包括電源）單元化配置，既A、B兩臺機組脫硫系統及公用系統各自配備一套獨立的DCS系統。同時A、B兩臺機組及公用系統各自往SIS發送實時數據且均接入GPS統一時鐘。

脫硫控制系統改造后使用的是XDC800系統，是基于過程控制和企業管理為一體的新一代分散控制系統。系統軟件采用Windows操作平臺，DCS軟件采用XDC800軟件系統OnXDC。

改造完成后的DCS系統，具備以下功能：

2.1 實時監視

實時監視模塊能夠對機組及公用脫硫系統的生產過程進行監視，用戶可以通過組態工具畫面監視軟件XVIEW以圖形監視、趨勢、點信息等直觀的方式對生產過程進行實時監視及控制現場設備，圖形與原系統保持一致，符合運行人員的一貫監視習慣。

2.2 參數超限管理

可以統計系統內主要參數的超限次數、超限峰值、超限時間數據。用戶也可以通過歷史趨勢追溯的方式查看參數超限的原因。

2.3 設備異常保護

設備異常保護是對電廠各主要設備在日常運行過程中突發異常情況而進行保護停止，以避免設備損壞的功能。同時可通過歷史趨勢追溯設備保護停的原因，做到情景復現。

2.4 系統設置

系統設置功能模塊用來對系統用戶、密碼、權限進行管理，保證系統安全性。

2.5 主要參數醒目顯示

在單元機組脫硫系統中對主汽流量、引風機開度、脫硫效率、吸收漿液PH值、吸收塔液位幾個主要參數在每幅畫面都做了置頂醒目顯示，以便運行人員能夠直觀的監視機組主要參數。

2.6 運行人員（或檢修人員）操作記錄

系統記錄運行人員（或檢修人員）在運行操作員站（或工程師站）進行的所有操作項目及每次操作的精確時間。通過對運行人員（或檢修人員）操作行為的準確記錄，可便于分析運行人員（或檢修人員）的操作意圖，分析FGD事故的原因，運行人員（或檢修人員）的操作記錄可在工程師站上顯示，記錄保存的時間至少30天。

3 改造后效果

改造后脫硫DCS具備數據總覽，實現了生產流程圖、數據監視、數據查詢和設備實時監控等功能。實現了對脫硫系統運行狀況的監視，以圖形、趨勢圖等方式直觀的顯示脫硫各運行參數、系統主要設備狀態等；實時數據采集子系統實現了A、B兩臺機組脫硫系統及公用系統的數據采集和存儲；實現了設備性能計算、數據分析等基本功能。

改造后預留卡件槽位，為今后的增加設備作了充分準備。

通過改造把原有一個網段的PLC系統更改為A、B兩臺機組和公用系統各自獨立的三個網段，易于檢修人員進行維護。滿足了二十五項反措9.1.5中“按照單元機組配置的重要設備應納入各自單元控制網，避免由于公用系統中設備施工擴大為兩臺或全廠機組的重大事故。”的要求。

我們通過系統改造，解決了原來系統存在且無法消除的隱患和缺陷，保障了機組脫硫系統的高效、穩定運行，為減少機組污染物排放提供了有利的保證。

參考文獻：

[1]劉洪波，李少遠.火電機組先進智能控制及其應用[J].北京：科學出版社，2003.

[2]劉禾，白焰，李新利.火電廠熱工自動控制技術及應用[J].北京：中國電力出版社，2009.

[3]高偉.計算機控制系統[J].北京：中國電力出版社，2000.

作者簡介：姜偉華（1967），男，上海人，本科，工程師，研究方向：電力生產、運行管理。