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科远NT6000控制系统在煤气发电控制中的应用 |
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作者：南京科远自动化集团 |
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近年来，高炉煤气发电技术的应用推广迅速，各大钢铁集团出于节能降耗、环境达标的目的，相继建成并投产了多个利用富于高炉煤气发电的企业电厂，有的甚至已经与国家电网并网，经济效益和社会极为显著。另外，焦炉煤气为焦化企业副产品，焦炉煤气发电技术的推广应用，即实现了焦化企业的节能减排，同时又缓解了全国性大范围电力和煤炭供应紧张的形式。
作为国内领先的热工自动化与电厂信息化技术、产品与解决方案供应商，南京科远N6000 V3A系统在钢厂煤气发电项目上也有较好的应用。已投运的项目有：南钢1×220t/h锅炉+1×50MW机组DCS等。下面就以南钢1×220t/h锅炉+1×50MW机组DCS项目为例，将南京科远NT6000 V3A系统在煤气发电机组上的应用做简单的介绍。
1 南钢1×220t/h锅炉+1×50MW机组简介
该工程建设规模为1×220t/h高温高压煤气锅炉和1×50MW高压纯凝式汽轮发电机组。给水系统采用单母管制系统，给水泵出口设冷母管，高压加热器出口设热母管，并设有冷供管。设有两台电动定速给水泵。给水操纵台采用两路负荷调节系统，范围分别为：主回路100％，旁路50％。除氧器一台。回热系统采用两级高压加热器，一级除氧器和三级低压加热器组成六级回热系统。汽轮机设有六段抽汽口，其中一段抽汽用于除氧器及三段抽汽母管；四段抽汽用于3号低压加热器加热；五、六段抽汽分别用于2号、1号低压加热器加热。其中二段抽汽为经减温减压后进入南钢供热管网。设2台110％容量的凝结水泵，正常为一台运行，一台备用。
该工程主要燃料为高炉煤气和焦炉煤气，烟风系统采用双风机系统，锅炉设送风机、吸风机各两台，另外在冷风道内设置热风再循环管。锅炉点火采用焦炉煤气点火。锅炉设置一套连续排污及定期排污系统。排污水经锅炉房及炉后的工业水无压排水冷却后由回收水泵打入凝汽器循环水的出水管进入冷却塔。
该工程机炉采用分散控制系统完成主厂房内工艺系统的检测和控制。DCS的功能主要包括DAS、MCS、SCS、FSSS及ETS。建立以CRT操作员站为监视和控制中心。运行人员在机炉控制室内，通过DCS实现机组启动、停止、正常运行和异常工况的处理。
2 NT6000控制系统配置结构简介
NT6000控制系统（DCS）由人机界面MMI（包括操作员站和工程师站）、控制网络（ENET）、分散处理单元（DPU）、I/O网络(EBUS)和I/O模件等部分组成。
图1 DCS系统配置图
DCS控制系统由5对DPU（含DEH）组成（如图1），除循环水机柜布置于循环水泵房外，所有机柜均布置于电子设备间，本套DCS网络配置简单，只有一层控制网，各个机柜之间的通讯通过控制网完成。IO网络在机柜内部，通过预制电缆实现控制器与IO卡件的联接，施工方便，布线明显。机柜内部只有少量的布线，结构清晰，空间大，由于内部机柜布线少、联接方便、IO卡件通过接插件联接等工艺，保证了机柜内部接线错误可能性很小。
另外，该工程的另一特点就是采用DCS与DEH一体化结构（如图2），DEH液压部件由南京汽轮发电机有限公司提供，DEH控制逻辑由汽轮厂的自控中心提供框图，采用与DCS一致的软硬件实现DEH的控制，从而提高了系统数据的共享性与操作维护的方便性。
图2 DCS与DEH一体化
3 煤气锅炉的自动控制
与常规燃煤锅炉类似，煤气锅炉按照各部分的功能大致分为汽水系统、风烟系统、燃烧系统、减温减压及公用系统几个子系统。除燃烧子系统外，其它子系统的控制与传统燃煤锅炉类似。
高炉煤气由外部接入，分为4路，分别进入锅炉的4个角（每角4个燃烧喷嘴），参与燃烧；进入锅炉和高炉煤气混合燃烧的热风分别进入锅炉的4个角（每角4个燃烧喷嘴），参与燃烧；焦炉煤气由外部接入，分为4路，分别进入锅炉的4个角（每角2个燃烧喷嘴），参与燃烧。正常情况下，燃料为高炉煤气，焦炉煤气只是在点火的时候用到，平时只是作为保安气（作为锅炉燃烧过程中的炉膛温度低时保护气）。
燃烧过程中通过热电偶和火焰观测器来检测炉膛温度变化。通过调节高炉煤气、焦炉煤气、风的配比来调节锅炉炉膛温度（燃料配比一般为100%高炉煤气，另外也有80%——90%高炉煤气加20%——10%焦炉煤气或者50%焦炉煤气）。整个燃烧过程中炉膛温度控制在1100±10℃左右。
4结束语
该项目自投运以来，未出现一次硬件、软件故障；各种控制功能完善，自动化程度高，大大减轻了操作人员的劳动强度，为钢厂煤气发电机组节约了人力成本，赢得了用户的高度赞扬。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(9/7/2012) |
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