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基于PLC的锅炉烟气脱硫脱硝控制柜的设计

我国是燃煤大国,燃煤排放的so2成为影响我国城市空气质量的主要污染物。因此,锅炉烟气脱硫是减排so2的重要手段。
锅炉烟气脱硫脱硝控制柜具有很高的复杂性,其对控制系统的要求往往很高。而使用plc控制已经成为一种较,应用势头,应用越来越广泛的一种控制设备。它具有性 、能经受恶劣环境的考验、功能、等特点,广泛应用于锅炉烟气脱硫工程。
1、脱硫系统工艺流程
本热源厂采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫技术。该技术以石灰石浆液作为脱硫剂,在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤,使烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙,同时向吸收塔的浆液中鼓入空气,强制使亚硫酸钙转化为硫酸钙,脱硫剂的副产品为石膏。该法脱硫(大于),工作性高。
锅炉烟气脱硫脱硝控制柜包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、给料系统、石膏脱水和废水处理系统。本文设计的是给料系统的plc控制系统。
2、锅炉烟气脱硫脱硝控制柜简介
(1)本系统为2x75t/h锅炉烟气脱硫工程,每台锅炉前有三台气动双插板阀,系统运行时打开,系统停止时关闭;可现场操作,控制室操作员站操作,每套系统有一台22kw罗茨风机,用于将石灰石粉吹入锅炉,进行脱硫;带有就地/远控转换开关,可由现场控制柜或控制室操作员站操作,并能与炉前气动阀连锁,气动阀不能全部打开,罗茨风机不能运行。
(2)每套系统有一台4kw给料机,可变频调速。带有柜门安装的控制面板,可由现场控制柜或控制室操作员站操作给料机的启停,故障复位和给料机转速的控制,并能与罗茨风机连锁,罗茨风机不运行,给料机亦不能运行。
(3)两套系统共用一个石灰石粉仓,粉仓上安装有一个高料位、两个低料位三个射频导纳物位开关,带有就地/远控转换开关,可由现场控制柜、现场除尘器操作箱或控制室操作员站操作;现场除尘器操作箱安装于0m层,石灰石粉仓进料口附近,用于进料时操作粉仓除尘器并能检测粉仓内的石灰石粉的高度。
3、plc控制系统硬件组成
(1) 处理单元
s7-200选用cpu226cn作为 处理单元,具有24个数字量输入以及16个数字量输出,可扩展到248点数字量和35路模拟量。s7-200cpu的指令功能,可以进行数字量逻辑控制、数据处理及闭环过程控制等。
(2)扩展模块
数字量扩展模块包括:em223cn,8输入dc24v/8继电器输出;em221cn,8输入dc24v。
模拟量扩展模块:2个em231cn,4路模拟量输入,12位分辨率;em232cn,2路模拟量输出,12位分辨率。
4、plc控制系统功能
plc控制系统完成数据采集、模拟量控制以及顺序控制等功能。
(1)数据采集功能
上位机(工控机)安装了组态王kingview6.53监控软件,它与s7-200之间通过自由口通信方式建立连接,实现数据传输。
数据采集功能将按照所要求的采样速度,模/数转换精度及扫描周期,对生产过程的各种信息量(模拟量、开关量)进行采集、处理、运算、检索及储存等,并以文字、图表、曲线等形式组态成各种画面,通过上位机的液晶显示屏显示出来,向操作员及时提供机组运行状态的信息。
数据采集的具体功能:
1、显示:包括模拟图显示、操作显示、成组显示、报警显示等。
2、制表记录:包括定期记录、实时记录、事故顺序记录等。
3、历史数据存储与检索。
(2)模拟量控制
锅炉烟气脱硫脱硝控制柜运行参数输入到plc,利用plc和pid软件功能控制模拟量输出,实现自动调节功能。此模拟量控制的功能将对给料机变频器进行频率控制。脱硫剂石灰石量的多少是由给料机变频器进行控制的,由于给料量的多少直接影响脱硫的效率,为了经济运行又达到环保标准,需要根据so2含量控制给料量。so2含量设定值可以在上位机上进行修改,脱硫后的so2监测值与设定值进行比较,经pid运算后调节给料机变频器的频率进而控制给料量。
(3)顺序控制scs
scs控制对象包括机组的电动机、气动门、电磁阀等,本工程scs系统,将按可选的功能组级、子组级、单项控制方式考虑,各子组级控制功能的启、停能独立运行。运行人员能在crt键盘上选择自动程序控制或手动操作方式。在程序自动执行期间,出现任何故障可向运行人员发出中断信号,可使正在运行的程序中断并回到 状态,屏幕上可显示程序中断的故障原因。当选择手动操作方式时,scs系统设置的许可文件,可预防运行人员误操作。设备的联锁、保护指令具有优先级,手动指令则比自动指令优先,被控设备的“启动”、“停止”或“开”、“关”指令互相闭锁,且使被控设备向 方向动作。scs的保护和闭锁功能始终,不允许运行人员手动切除。
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