300MW火力发电机组脱硫控制系统改造实例

摘 要：目前，降低污染物排放量是各个火力电厂面临的严峻挑战，而脱硫系统作为机组降低二氧化硫排放的重要子系统，其正常运行与否直接关系到机组的环保排放参数。

我厂300MW火力发电机组的脱硫控制系统已经投运多年，随着设备老化，出现运行操作站、服务器等死机的情况日益频繁，对运行人员的监视和操控带来了较大的影响，也使得日常检修人员的工作量不断增加。已经不能适应当前日益严峻的环保形势要求。我们通过对控制系统的改造将这急待解决的隐患排除，保障了脱硫控制系统的健康运行。

关键词：火力发电厂；脱硫控制系统；环保

1 改造前设备情况

机组烟气脱硫系统于2008年建设并投运。 控制系统选用施耐德公司的Quantum 140系列PLC及I/O模块。现有系统实时数据库容量和处理能力不足，数据不能接入到SIS系统。运行操作员站、服务器等死机的情况日益频繁；系统不能进行性能计算且基本已经没有硬件配置余量、可扩展性差。已无法满足电厂后续生产运行要求。

2 改造过程

改造前我们做好了充分的前期准备，我们与DCS生产供应商充分沟通，制定可行的DCS改造方案，核对图纸、清单资料。在机组停运、检修开始以后，我们拆除原有脱硫PLC系统电缆、网线，拆除控制器、电源、交换器、卡件、底座、机柜，做好相应标记。然后将新的机柜、控制器、电源、交换器、卡件安装就位，完成电缆和网线的铺设、接线等。安装完成以后我们对机柜接地、电压测试通过，系统成功上电。之后继续进行点、逻辑组态、流程图画面制作等工作，最后进行了系统的整体联调。

本次改造采用新的DCS系统替代原有PLC控制系统，原则上机柜采取1：1替换方式，可保证现场大部分电缆可利用。实现控制系统（包括电源）单元化配置，既A、B两台机组脱硫系统及公用系统各自配备一套独立的DCS系统。同时A、B两台机组及公用系统各自往SIS发送实时数据且均接入GPS统一时钟。

脱硫控制系统改造后使用的是XDC800系统，是基于过程控制和企业管理为一体的新一代分散控制系统。系统软件采用Windows操作平台，DCS软件采用XDC800软件系统OnXDC。

改造完成后的DCS系统，具备以下功能：

2.1 实时监视

实时监视模块能够对机组及公用脱硫系统的生产过程进行监视，用户可以通过组态工具画面监视软件XVIEW以图形监视、趋势、点信息等直观的方式对生产过程进行实时监视及控制现场设备，图形与原系统保持一致，符合运行人员的一贯监视习惯。

2.2 参数超限管理

可以统计系统内主要参数的超限次数、超限峰值、超限时间数据。用户也可以通过历史趋势追溯的方式查看参数超限的原因。

2.3 设备异常保护

设备异常保护是对电厂各主要设备在日常运行过程中突发异常情况而进行保护停止，以避免设备损坏的功能。同时可通过历史趋势追溯设备保护停的原因，做到情景复现。

2.4 系统设置

系统设置功能模块用来对系统用户、密码、权限进行管理，保证系统安全性。

2.5 主要参数醒目显示

在单元机组脱硫系统中对主汽流量、引风机开度、脱硫效率、吸收浆液PH值、吸收塔液位几个主要参数在每幅画面都做了置顶醒目显示，以便运行人员能够直观的监视机组主要参数。

2.6 运行人员（或检修人员）操作记录

系统记录运行人员（或检修人员）在运行操作员站（或工程师站）进行的所有操作项目及每次操作的精确时间。通过对运行人员（或检修人员）操作行为的准确记录，可便于分析运行人员（或检修人员）的操作意图，分析FGD事故的原因，运行人员（或检修人员）的操作记录可在工程师站上显示，记录保存的时间至少30天。

3 改造后效果

改造后脱硫DCS具备数据总览，实现了生产流程图、数据监视、数据查询和设备实时监控等功能。实现了对脱硫系统运行状况的监视，以图形、趋势图等方式直观的显示脱硫各运行参数、系统主要设备状态等；实时数据采集子系统实现了A、B两台机组脱硫系统及公用系统的数据采集和存储；实现了设备性能计算、数据分析等基本功能。

改造后预留卡件槽位，为今后的增加设备作了充分准备。

通过改造把原有一个网段的PLC系统更改为A、B两台机组和公用系统各自独立的三个网段，易于检修人员进行维护。满足了二十五项反措9.1.5中“按照单元机组配置的重要设备应纳入各自单元控制网，避免由于公用系统中设备施工扩大为两台或全厂机组的重大事故。”的要求。

我们通过系统改造，解决了原来系统存在且无法消除的隐患和缺陷，保障了机组脱硫系统的高效、稳定运行，为减少机组污染物排放提供了有利的保证。

參考文献：

[1]刘洪波，李少远.火电机组先进智能控制及其应用[J].北京：科学出版社，2003.

[2]刘禾，白焰，李新利.火电厂热工自动控制技术及应用[J].北京：中国电力出版社，2009.

[3]高伟.计算机控制系统[J].北京：中国电力出版社，2000.

作者简介：姜伟华（1967），男，上海人，本科，工程师，研究方向：电力生产、运行管理。