[发明专利]大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种大型燃煤电厂烟气脱硫过程的控制系统研发平台，具体的说是一种电厂烟气脱硫装置的控制系统。

背景技术

为保护环境，防治二氧化硫对大气的污染，一般需要采用烟气脱硫技术来控制燃煤电厂排放SO₂的排放量。

烟气脱硫方式有多种，其中，石灰石湿法烟气脱硫技术已被普遍采用，湿法烟气脱硫技术成熟，效率高，Ca/S比低，运行可靠，但脱硫产物的处理比较麻烦，工艺复杂，且占地面积和初投资较大。

由于受资金和生产场所等条件限制，现有我国绝大部分烟气脱硫新技术仅停留在小试或中试阶段，做脱硫控制的多侧重脱硫过程控制情况，做脱硫机电设备的多侧重状态监控和优化，往往忽略了各系统间的联系，很难发挥其应有的效益。因此难以在大型火电厂烟气脱硫工程中得到实际应用。

另外，电厂烟气脱硫系统的仿真平台还停留在纯软件仿真的阶段，即用软件模拟方式来模拟脱硫系统本体、物理化学反应过程、数据的输入/输出等过程，这样建立的仿真平台逼真度不高，很难模拟现场的复杂工况和突发事件。本质上讲，纯软件仿真是建立在合理简化和精确建模基础之上，对难以精确建模的过程纯软件仿真难免失真，将现场输入/输出设备和计算机软件仿真有机结合起来的半实物仿真模型将成为未来电厂仿真的发展方向。

随着电站仿真装置的普及，研发和提供一套虚机实电的大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统仿真调试技术平台，有利于脱硫装备工艺、新技术、电控装置的研发；有利于计算机技术、网络技术、现场总线技术、以及通讯技术在大型脱硫产业化上的运用。

如何对烟气脱硫过程控制、优化控制和状态监控、大型机电设备状态监控进行有机的整合，是本申请人致力研究的内容之一。

发明内容

本发明旨在提供是提供一种大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统，形成完全互动的FGD(烟气脱硫)控制系统研发平台，从而达到有效防治二氧化硫对大气的污染，保护环境。

本发明所提供的一种大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统，其特征在于：它包括依次连接的“虚机”部分、DCS控制系统和“实电”部分，其中：“虚机”部分为烟气脱硫仿真平台；DCS控制系统包括设置在实际现场分散的各控制点，以及工作站、显示器、打印机、数据服务器和连接它们的双冗余光纤环型通讯网络；“实电”部分为烟气脱硫仿真平台的“实电”部分，包括现场输入信号采集系统、现场测控仪表以及仿真平台输出信号的执行机构；又：“实电”部分将与现场信号一致的模拟信号和设备状态通过其采集，通过DCS控制系统送入烟气脱硫仿真平台，进行性能核算和控制运算后，输出信号通过DCS控制系统到执行机构，完成对实际设备的控制。

在上述的大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统中，烟气脱硫仿真平台包括烟气脱硫若干子系统的物理数学模型、若干控制回路、烟气脱硫启停顺序控制系统、报警及热工连锁保护装置。

在上述的大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统中，烟气脱硫若干子系统包括：吸收塔单元、烟气再热单元、石灰石浆液制备单元和石膏脱水单元。

在上述的大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统中，控制回路包括：增压风机压力控制回路、石灰石浆液流量控制回路、吸收塔液位控制回路和石膏脱水控制回路。

在上述的大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统中，各控制点包括数据采集、模拟量控制、顺序控制。

在上述的大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统中，增压风机压力控制回路用于通过调节风机动叶，把增压风机入口的压力控制在设定值范围内。

在上述的大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统中，石灰石浆液流量控制回路用于在脱硫设备满负荷范围调节石灰石浆液流量，使石灰石浆液脱除SO2后能充分转化为石膏。

在上述的大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统中，吸收塔液位控制回路用于通过控制除雾器冲洗阀的等待时间，来调节吸收塔液位。

在上述的大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统中，石膏脱水控制用于通过变频控制器来调节带式过滤器的速度来控制石膏过滤后石膏层的厚度，以达到控制脱水后石膏水分为≤10％。

在上述的大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统中，脱硫装置启停顺序控制用于在启动和停止过程中，通过外部设备直接控制烟气脱硫仿真平台的运行顺序。