DCS系统在莱钢2X265m2烧结机余热发电中的应用

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摘要：介绍了dcs系统在莱钢2x265m2烧结余热发电中的应用，并介绍了冗余DCS控制站。

关键词： 烧结余热发电，DCS ， 冗余

Abstract: the article introduces the DCS system in laigang sintering waste heat power X265m2 2 application, and introduces redundant DCS control station.

Keywords: sintering waste heat power generation, DCS, redundancy

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

一 引言

为了回收莱钢2X265m2烧结机烟气和冷却机废气热量，降低能耗，减少污染，提高烧结矿质量，莱钢型钢炼铁烧结厂配套建设12兆瓦凝汽式汽轮机发电机组1套及配套设施。整个发电机配套控制系统采用冗余DCS系统设计，很好的完成了发电机组及配套设施的控制管理。

二 工艺流程

烧结余热发电系统包括余热锅炉系统，发电系统及循环水系统三大系统，余热锅炉主要由锅炉本体及汽包组成，外部除盐水进入除盐水箱然后经除盐水泵打入除氧器内除氧，再通过中压给水泵经过过热器打入汽包内，汽包冷却水进入固定烟罩和气化冷却烟道内的冷却水管，环冷机热风经循环风机引入气化冷却烟道内与冷却水进行热交换。产生低压0.4MPa的饱和蒸汽，经过热交换的水汽混合体回到汽包内，产生高压2.0MPa的过热蒸汽，高压蒸汽和低压蒸汽分别通过蒸汽管道输送至发电机系统。高压蒸汽作为汽轮机主进汽来用，低压蒸汽作为补汽来用。高压蒸汽经过隔离阀进入汽水分离器，通过充分的汽水分离后，水通过疏水系统排出，蒸汽通过速关阀进入汽轮机调节阀总成，然后由调节汽阀控制进入汽轮机通流部分，蒸汽膨胀做功发电。蒸汽膨胀做功后，乏汽排入凝汽器凝结成水，再由凝结水泵排出至凝结水回收系统。外部循环水由循环水泵从循环水泵房打入凝汽器内对乏汽进行冷却循环，高温水再循环进入水泵房进行冷却处理，再循环使用。

三 控制系统组成

烧结余热发电控制系统采用电气及仪表合一的冗余DCS分散控制系统。自动化系统电站主系统、循环水泵房远程站、锅炉汽包远程站三大系统组成。下位机控制系统采用英国欧陆DCS产品，该控制系统用1套冗余T2550 CPU+I/O站。该DCS系统能够实现对机组及附属系统的检测、控制、报警、连锁保护、诊断、机组启/停、正常运行操作、事故处理和操作指导等功能。以HMI及键盘作为控制系统的主要监视和控制手段，在505操作台处设置少量必要的紧急事故停止和启动按钮以及报警指示灯，以便在DCS出故障时，确保机组及时连锁、报警、控制直至安全停运。

四 硬件及网络组成

控制系统配置了以下上位机系统：3个全功能操作员站，1台工程师站，1台历史站。操作员站由显示器、主机、专业工业键盘、鼠标、打印机组成。能够显示整个生产过程流程，提供操作人员对控制及报警的操作以及各个位置测点信息的处理及查询。工程师站由显示器、主机、鼠标键盘、外置硬盘组成，完成HMI画面的绘制及生成工作，编制下位机控制逻辑，组态数据编译及下载以及对DCS程序进行在线的重新配置和组态修改工作。历史站由显示器、主机、鼠标键盘、打印机组成，提供系统的过程数据、报警、事件顺序（SOE），记录与操作员站有关的大量的存储与检索，采集实时测点值和状态、实验数据、高速数据、报警信息、操作员操作信息、SOE事件信息、报表文件等历史数据，可为操作人员、工程师、维护人员快速、灵活地提供大量的实时过程数据和信息。

控制系统配置了以下下位机系统：控制系统硬件由英国欧陆公司的T2550 系列模块组成，每个控制柜CPU为T2550系列冗余，I/O模块及通讯模块为 T2550 系列，配备了冗余的24V电源，柜内各槽板通讯模块通过总线方式相连。

基础自动化系统网络采用100Mbps工业以太网，TCP/IP协议，实现DCS、HMI操作员站以及和其它系统联网的功能，每组控制柜配置一台网络光电交换机；发电主DCS系统与循环水泵房远程站、锅炉汽包远程站、变频器之间采用光缆通讯连接，以完成数据的采集及设备的连锁控制。

五 系统主要控制功能

基础自动化控制系统完成了发电系统全线的逻辑控制、模拟参数调节PID及特殊PID运算、参数显示、事故停车及全过程控制的协调等，使全线受控设备具有手动/半自动/自动功能。主要完成的控制功能有：除盐水箱液位调节、连锁，锅炉除盐水泵、中压给水泵控制、连锁，除氧器液位、压力、温度调节控制，锅炉汽包液位、给水流量、蒸汽流量三冲量调节、连锁，过热蒸汽放散压力调节、连锁，给水预热器给水温度调节，以及电站调节保安油系统控制、报警，主汽门和补气门的报警、连锁，补气的压力调节、控制，凝汽器水位调节、连锁，凝结水泵控制、连锁，配合汽轮机数字电液控制系统（DEH）控制、连锁，油系统控制、连锁，配合汽轮机监视仪表和紧急跳闸系统（ETS-TSI）报警、连锁，循环水泵远程控制、连锁以及各电动阀门的远程控制、连锁等。很好的完成了余热发电整个系统的控制。

六 结束语

钢铁工业是国民经济的重要基础产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志。同时，钢

铁产业作为一个高耗能、高污染的产业，也是节能减排的重点对象之一。烧结工序中50%左右的热能被烟气和冷却机废气带走，这不仅浪费了大量可用资源，而且还会对环境造成污染，建设烧结余热发电系统，既提高了企业自供电率，实现企业节能减排，又取得良好的社会效益、经济效益和环境效益。DCS系统在烧结余热发电中的应用，很好的完成了整个发电系统的控制，极大地提高了自动控制水平，为余热发电项目的发展做出了重要贡献。

参考文献

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