CN103885435A - 有机胺法脱硫制酸工艺集散控制*** - Google Patents

有机胺法脱硫制酸工艺集散控制*** Download PDF

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李敬东
张启玖
马汉军
张敬涛
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Abstract

本发明公开了一种有机胺脱硫制酸工艺集散控制***，包括信号采集装置、通过I/O模件与信号采集装置连接的控制器，与控制器连接的主机组，为控制***提供动力的电源装置。该控制***采用多网段结构，多网段的每一个网段对应一个域地址，域地址之间相互独立。使用本发明的一种有机胺脱硫制酸工艺集散控制***对脱硫制酸工艺进行控制，控制方法简单、运行高效、成本低廉、***扩展能力强、子***工作独立、维护方便，可以有力地保证***能安全、可靠地连续运行。

Description

有机胺法脱硫制酸工艺集散控制***
技术领域
本发明涉及一种控制***，特别涉及一种火电厂脱硫控制***，尤其是涉及一种有机胺脱硫制酸工艺集散控制***。
背景技术
在传统的高硫煤矿制酸工艺中，通常采用石灰石湿法脱硫工艺，以石灰石浆液作为吸收剂来吸收烟气中的二氧化硫，脱硫副产品石膏基本采取抛弃法处理，但使用该方法运行费用巨大、运输压力负担重。相比之下，有机胺脱硫工艺运行费用低，运输强度低，并且产生副产物的销路也比较好，可有效地将二氧化硫回收，变废为宝。有机胺法脱硫项目的经济效益、环境效益以及社会效益都是非常显著，所以在高硫煤地区，有机胺脱硫工艺比常规湿法脱硫工艺更加适合。但目前常规使用的有机胺法脱硫由于存在I/O规模庞大、硬件种类和数量多、结构复杂、控制逻辑复杂等特点，采用传统配置方式的控制***已不能满足对有机胺脱硫工艺的有效控制。
发明内容
针对现有技术存在的不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种有机胺脱硫制酸工艺集散控制***，采用本发明的有机胺脱硫制酸工艺集散控制***可以解决有机胺脱硫制酸工艺***庞大、结构复杂，控制复杂等问题。使用本发明的一种有机胺脱硫制酸工艺集散控制***对脱硫制酸工艺进行控制，控制方法简单、运行高效、成本低廉、***扩展能力强、子***工作独立、维护方便，可以有力地保证***能安全、可靠地连续运行。
为了解决上述技术问题，本发明的一种有机胺脱硫制酸工艺集散控制***包括信号采集装置、通过I/O模件与信号采集装置连接的控制器，与控制器连接的主机组，为控制***提供动力的电源装置。该控制***采用多网段结构，多网段的每一个网段对应一个域地址，域地址之间相互独立，可对脱硫、制硫等工艺进行独立操作，整个***运行更加高效。
在本发明的***内，大量的数据交换被控制在各自网段内进行，不同网段之间只交换少量数据，从而保证各段数据通讯负荷即使在最繁忙的情况下也能满足规范要求并具有***扩展能力，即使连接到数据通讯***上的任一***或设备发生故障，也不会导致通讯***瘫痪或影响其它联网***和设备的工作。
本发明的硫酸生产和输送网段中I/O模件为两路冗余I/O模件。就地测量信号不再是直接接入标准I/O模件，而是先接入冗余调理板，调理板对接收的每一路测量信号，调理输出为两组（路）冗余输出信号，再分别接至两块标准I/O模块，构成了冗余输入，冗余输出的原理与此类同。冗余I/O模件的配置和组态完全达到了制酸化工工艺的监控要求，使在电力生产***中引入化工工艺流程成为现实，为电力与化工两者间监控功能的相互融合奠定了基础。
上述多个网段的数量为三个，分别是脱硫主流程网段、水处理网段以及硫酸生产和输送网段。三个网段即为三个域，分配给不同的域地址，从而使各域之间相互独立，一个域出现问题不会影响另一个域的工作。
脱硫主流程网段、水处理网段以及硫酸生产和输送网段分别包括多个独立的组，每一个独立的组内各配备一套独立的信号采集装置、I/O模件、控制器、通讯线路、电源以及控制机柜。组与组之间工作相互独立进行，使得操控和维护更加方便、易行。
每一个网段内配备一个工程师站。每一个工程师站各司其职，更加增强了不同网段工作的独立性。
集散控制***所控制的有机胺脱硫制酸工艺包括制氧臭氧工艺，对制氧臭氧工艺的控制纳入集散控制***，使整套脱硫***能采用统一的硬件、软件和组态方法，大大减少了备品备件的种类从而有效降低日后运行维护成本，同时也减少了运行维护工作量，培训工作也变得简单，运行员能够很快上岗操控。
制氧臭氧工艺控制的扫描频率为100ms。在制氧臭氧子***中有些阀门切换动作非常频繁，对控制器扫描周期要求高，在DCS配置中为该子***设独立的DPU并将其扫描周期提高到100ms，其它DPU仍采用正常扫描周期。采用相同的控制方法，针对不同的子***采取不同的扫描频率可进一步简化控制方案，提高效率，节约成本。
采用本发明的一种有机胺脱硫制酸工艺集散控制***控制方法简单、运行高效、成本低廉、***扩展能力强、子***工作独立、维护方便，可以有力地保证***能安全、可靠地连续运行。
附图说明
图1 是本发明的一个具体实施例的***图；
图2发明的一个具体实施例的两路冗余I/O模件示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的一种有机胺脱硫制酸工艺集散控制***进行详细地说明。
参见图1，本发明的一种有机胺脱硫制酸工艺集散控制***1包括信号采集装置10、通过I/O模件9与信号采集装置10连接的控制器8，与控制器8连接的主机组，为控制***1提供动力的电源装置7。该控制***1采用多网段结构，多网段的每一个网段对应一个域地址，域地址之间相互独立，可对脱硫、制硫等工艺进行独立操作，整个***运行更加高效。
优选地，根据工艺***流程先划分为三个过程控制网段（域）：脱硫主流程网段2、水处理网段3、硫酸生产及输送网段4。三个网段即为三个域，分配给不同的域地址，从而使各域之间相互独立。然后再在各独立域内进一步分组，例如在脱硫主流程网段(域)内再按公用***又分为独立的三组，每一个独立组5内各配备一套独立的信号采集装置10、I/O模件9、控制器8、通讯线路、电源7以及控制机柜，各域及各组之间在控制上能做到互不干扰。
在本发明的***1内，大量的数据交换被控制在各自网段内进行，不同网段之间只交换少量数据，从而保证各段数据通讯负荷即使在最繁忙的情况下也能满足规范要求并具有***扩展能力，即使连接到数据通讯***上的任一***或设备发生故障，也不会导致通讯***瘫痪或影响其它联网***和设备的工作。
参照图2，作为本发明的一个实施例，本发明的硫酸生产和输送网段4中I/O模件9为两路冗余I/O模件。就地测量信号不再是直接接入标准I/O模件，而是先接入冗余调理板11，冗余调理板11对接收的每一路测量信号，调理输出为两组（路）冗余输出信号，再分别接至两块标准I/O模块12，构成了冗余输入，冗余输出的原理与此类同。对尚未开发应用的冗余RTD信号，采用先转换再接入的方法解决，即先将RTD信号转为标准AI信号后再接入冗余AI模件，从而达到化工的全部冗余配置要求。
冗余I/O模件的配置和组态完全达到了制酸化工工艺的监控要求，使在电力生产***中引入化工工艺流程成为现实，为电力与化工两者间监控功能的相互融合奠定了基础。
作为本发明的又一个实施例，在每一个独立网段内配备一个工程师站6。每一个工程师站6各司其职，更加增强了不同网段工作的独立性。常规脱硫设一台工程师站6，并与操作员站并列连接在网络中，一旦通讯***故障则工程师站将不能执行其功能。本发明中，每个网段各设一台工程师站6，并在网络连接上改为下放到过程控制层，即直接与过程控制层连接，这样即使监控层发生故障，工程师站仍然能正常地完成其***功能。
作为本发明的再一个实施例，集散控制***1所控制的有机胺脱硫制酸工艺包括制氧臭氧工艺，对制氧臭氧工艺的控制纳入集散控制***1。常规电厂脱硫水处理部分仅为废水处理***，本发明又新增胺液过滤、APU和除盐水子***，废水处理子除常规工艺又新增了制氧臭氧子***。这些新增子***以往习惯于采用PLC***监控，本项目将各子***均统一纳入DCS监控，取消PLC，使整套脱硫***能采用统一的硬件、软件和组态方法，大大减少了备品备件的种类从而有效降低日后运行维护成本，同时也减少了运行维护工作量，培训工作也变得简单，运行员能够很快上岗操控。
在本发明中，制氧臭氧子***中有些阀门切换动作非常频繁，对控制器8扫描周期要求高，以往一直采用PLC实现监控。DCS控制器（DPU）的正常扫描周期是500ms，本发明取消PLC后，在DCS配置中为该子***设独立的DPU并将其扫描周期提高到100ms，其它DPU仍采用正常扫描周期。投运后各DPU间未产生冲突，运行稳定，实现了设备厂的控制要求。本发明采用相同的控制方法，针对不同的子***采取不同的扫描频率可进一步简化控制方案，提高效率，节约成本。
本发明的有机胺脱硫制酸工艺集散控制***1按工艺流程将网络结构先分独立网段再分独立的组、对***车间采用远程控制站的配置方法，使任一网段故障均不会影响其它网段正常工作，使任一台炉脱硫故障时不影响另一台炉脱硫的正常运行，任一列制酸故障不影响另一列制酸的生产。有力地保证***能安全、可靠地连续运行。
在每个网段各配置一台工程师站6，对I/O规模如此庞大的脱硫DCS来讲，突出在调试过程的方便、快捷、有效及互不干扰方面，同时也非常便于日后工艺***或DCS***的调整和维护工作。
对水处理***也统一采用DCS控制不用PLC，使整套脱硫***能采用统一的硬件、软件和组态方法，大大减少了备品备件的种类从而有效降低日后运行维护成本，同时也减少了运行维护工作量，培训工作也变得简单，运行员能够很快上岗操控。采用本发明的一种有机胺脱硫制酸工艺集散控制***1控制方法简单、运行高效、成本低廉、***扩展能力强、子***工作独立、维护方便，可以有力地保证***能安全、可靠地连续运行。
本发明并不限于上述实施方式，凡是采用与本发明上述实施例相同或近似的***，而得到的其他的有机胺脱硫制酸工艺集散控制***，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种有机胺脱硫制酸工艺集散控制***，包括信号采集装置、通过I/O模件与所述信号采集装置连接的控制器，与所述控制器连接的主机组，为所述控制***提供动力的电源装置，其特征在于，所述控制***采用多网段结构，所述多网段的每一个网段对应一个域地址，所述域地址相互独立。
2.一种如权利要求1所述的有机胺脱硫制酸工艺集散控制***，其特征在于，硫酸生产和输送网段的 I/O模件为两路冗余I/O模件。
3.一种如权利要求1所述的有机胺脱硫制酸工艺集散控制***，其特征在于，所述多个网段的数量为三个，分别是脱硫主流程网段、水处理网段以及硫酸生产和输送网段。
4.一种如权利要求3所述的有机胺脱硫制酸工艺集散控制***，其特征在于，所述脱硫主流程网段、水处理网段以及硫酸生产和输送网段分别包括多个独立的组，所述每一个独立的组内各配备一套独立的信号采集装置、I/O模件、控制器、通讯线路、电源以及控制机柜。
5.一种如权利要求1至4任意一项所述的有机胺脱硫制酸工艺集散控制***，其特征在于，所述每一个网段内配备一个工程师站。
6.一种如权利要求1所述的有机胺脱硫制酸工艺集散控制***，其特征在于，所述集散控制***所控制的有机胺脱硫制酸工艺包括制氧臭氧工艺，对所述制氧臭氧工艺的控制纳入集散控制***。
7.一种如权利要求6所述的有机胺脱硫制酸工艺集散控制***，其特征在于，所述制氧臭氧工艺控制的扫描频率为100ms。
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