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1、科远科远NT6000集散控制系统（集散控制系统（DCS）主要内容 DCS概念、组成监控界面布局介绍2021/5/262021/5/261 1 1.1.概念概念DCSDCS全名：全名：Distributed Control System, Distributed Control System, 分散控制系统，又叫集散控分散控制系统，又叫集散控制系统。主要应用于工程过程控制领域，基本思想：分散控制，集制系统。主要应用于工程过程控制领域，基本思想：分散控制，集中管理。中管理。 2.2.组成组成 过程级、操作级、管理级过程级、操作级、管理级 （1 1）过程级：主要由过程控制站、）过程级：主要由过程控制
2、站、I/OI/O单元、网络和现场仪表组成，是系统单元、网络和现场仪表组成，是系统控制功能的主要实施部分。控制功能的主要实施部分。 （2 2）操作级：包括操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。）操作级：包括操作员站和工程师站，完成系统的操作和组态。 （3 3）管理级：主要是指工厂管理信息系统（）管理级：主要是指工厂管理信息系统（MISMIS系统），作为系统），作为DCSDCS更高层次的更高层次的应用。应用。 一：一：DCS概念、组成概念、组成2021/5/262021/5/262 2监控界面布局介绍监控界面布局介绍2021/5/262021/5/263 3主界面顶部、标题栏主界面顶部、标题栏
3、2021/5/262021/5/264 4主界面底部、标题栏主界面底部、标题栏2021/5/262021/5/265 5系统导航菜单2021/5/262021/5/266 6DAS系统数据采集系统数据采集系统将现场的各类仪表所测量的信号变送转换并传输到将现场的各类仪表所测量的信号变送转换并传输到DCSDCS相应的各类型信号采集模块，在程序组态与相应的各类型信号采集模块，在程序组态与画面组态中予以实时显示并且具有历史查询功能。画面组态中予以实时显示并且具有历史查询功能。2021/5/262021/5/267 7SCS系系统统 顺序控制系统顺序控制系统具有连锁保护，顺序启停的功能。根据现场工艺流程
4、实际的需求，具有连锁保护，顺序启停的功能。根据现场工艺流程实际的需求，将各阀门、泵、电机、加热器、振打装置、加料装置等组合为一将各阀门、泵、电机、加热器、振打装置、加料装置等组合为一个具有自动启停、运行、保护等功能的整体。提高工厂的自动化个具有自动启停、运行、保护等功能的整体。提高工厂的自动化运转水平，减轻运行人员的操作负担。运转水平，减轻运行人员的操作负担。2021/5/262021/5/268 8DEH（Digital Electric Hydraulic Control System） 概念阐释：数字电液调控系统概念阐释：数字电液调控系统实时采集机组运行时的各项参数，经过反馈调节计算，通
5、过模拟通实时采集机组运行时的各项参数，经过反馈调节计算，通过模拟通道输出一个阀位控制信号，使机组各项参数维持在一个规定的范道输出一个阀位控制信号，使机组各项参数维持在一个规定的范围之内。围之内。2021/5/262021/5/269 9汽轮机过程演示2021/5/262021/5/261010DEH各各构构成成部部分分及及其其主主要要功功能能操作员站：主要完成的是人机接口（HMI）功能，运行人员通过操作员站完成对DEH系统操作。任意一台操作员站也可以兼作成工程师站（或独立设置），工程师和DEH软件维护人员可以通过工程师站进行组态等修改算法和配置的操作。2021/5/262021/5/26111
6、1HUBHUB（或交换机）：网络集线器（或网络交换机），实（或交换机）：网络集线器（或网络交换机），实（或交换机）：网络集线器（或网络交换机），实（或交换机）：网络集线器（或网络交换机），实现现现现DEHDEH系统网络通讯物理接口。系统网络通讯物理接口。系统网络通讯物理接口。系统网络通讯物理接口。2021/5/262021/5/261212控制柜：实现I/O模块的安装布置和接线端子的布置，I/O模块通过IO通信线和控制器连接构成底层的控制网络，I/O模块主要实现对所需要的被控参数采集输入和控制信号的输出工作。通过工程师站将DEH控制算法下装到控制器，控制柜中的控制器完成DEH控制算法的运算。2
7、021/5/262021/5/261313伺服放大器：DEH专用的伺服模块，实际上是控制柜中的一部分。主要实现的功能是该模块和电液转换器（DDV阀）、油动机、LVDT（差动变压器式位移传感器）共同组成一个液压伺服执行机构，实现对汽轮机的控制。2021/5/262021/5/261414电液转换器：是DEH最为重要的环节，主要完成将电信号转换为与之对应的液压信号，采用DDV阀（直流力矩马达伺服阀）可以解决DEH的电液转换不稳定和卡涩的问题。2021/5/262021/5/261515油动机：最终液压的执行机构。通过机械杠杆、凸轮、弹簧等机械连接实现对汽轮机的进入蒸汽和抽汽等的流量控制。从而实现对
8、汽轮机的转速、功率、汽压等最终目标的控制。2021/5/262021/5/261616LVDT（差动变压器式位移传感器）：是油动机行程的实时反馈系统，伺服放大器通过它的反馈信号和主控单元的指令进行比较从而调整输出信号，实现对油动机的稳定快速控制。2021/5/262021/5/261717科远一体化DEH2021/5/262021/5/261818DEH系统组成2021/5/262021/5/261919信号处理模块2021/5/262021/5/262020炉排式垃圾焚烧炉ACC自动燃烧技术根据炉排式垃圾焚烧炉的工艺特点，通过控制给料、炉排速度、燃烧用风量的自动控制，将燃烧室温度和热灼减率控
9、制在要求范围内，同时保证环保要求和垃圾焚烧运行的稳定性、经济性。 2021/5/262021/5/262121典型的垃圾焚烧炉工艺简介 炉炉排排型型垃垃圾圾焚焚烧烧锅锅炉炉由由于于具具有有运运行行成成本本低低、垃垃圾圾缩缩容容比比大大、不不需需要要预预处处理理设设备备等等优优点点，在在垃垃圾圾热热电电厂厂是是主主要要候候选选设设备备之之一一。典典型型的的炉炉排排式式垃垃圾圾焚焚烧烧炉炉见见图图1 1，主主要要有有以以下下系系统统组组成成： a a. .垃垃圾圾输输送送与与灰灰渣渣系系统统 垃垃圾圾车车垃垃圾圾坑坑发发酵酵一一周周抓抓斗斗提提升升至至进进料料口口上上方方预预热热进进料料斗斗给给料
10、料机机推推至至炉炉排排炉炉排排干干燥燥区区炉炉排排焚焚烧烧区区炉炉排排燃燃尽尽区区螺螺旋旋输输灰灰机机刮刮板板机机捞捞渣渣机机运运渣渣车车运运走走 b b. .风风烟烟系系统统 冷冷风风风风机机空空预预器器炉炉膛膛浓浓烟烟高高温温过过热热器器低低温温过过热热器器省省煤煤器器石石灰灰浆浆活活性性炭炭处处理理布布袋袋除除尘尘引引风风机机烟烟囱囱 c c. .汽汽水水系系统统 除除盐盐水水除除氧氧器器给给水水泵泵省省煤煤器器汽汽包包水水冷冷壁壁（炉炉内内受受热热面面）汽汽包包饱饱和和蒸蒸汽汽低低温温过过热热器器减减温温器器高高温温过过热热器器过过热热蒸蒸汽汽经经汽汽机机做做功功后后至至凝凝汽汽器器冷
11、冷凝凝塔塔凝凝结结成成水水2021/5/262021/5/262222垃圾焚烧炉控制的特点及难点分析( (1 1) ) 由由于于国国内内垃垃圾圾的的成成份份复复杂杂，没没有有分分拣拣工工艺艺、热热值值变变化化大大，这这样样导导致致进进入入炉炉内内的的热热量量不不断断变变化化，进进而而引引起起锅锅炉炉负负荷荷的的波波动动幅幅度度增增大大。 （2 2）燃燃烧烧过过程程的的大大时时滞滞，从从垃垃圾圾给给料料改改变变到到燃燃料料燃燃尽尽出出渣渣，大大约约需需要要6 60 0分分钟钟。 （3 3）清清灰灰风风机机对对燃燃烧烧的的扰扰动动影影响响，垃垃圾圾炉炉需需要要定定期期清清灰灰，锅锅炉炉清清灰灰一一
12、般般都都采采用用冷冷风风清清灰灰，清清灰灰周周期期为为约约4 40 0分分钟钟，清清灰灰进进行行时时间间约约5 5分分钟钟，清清灰灰期期间间对对锅锅炉炉燃燃烧烧工工况况造造成成较较大大冲冲击击性性扰扰动动，炉炉温温、炉炉膛膛压压力力都都会会产产生生剧剧烈烈的的波波动动。2021/5/262021/5/262323（4）锅炉料层的不均匀，锅炉给料设备分别由三列推料及三列炉排组成，推料及炉排的同步性偏差会造成锅炉料层的不均匀，影响锅炉的燃烧状况。 （5）燃烧状况没有直接的参数反映，操作员只能参考炉膛火焰信号及现场监火人孔检查燃烧状况。 （6）锅炉料层厚度没有直接的参数反映，同样操作员只能参考炉膛火
13、焰信号及现场监火人孔检查燃烧状况。2021/5/262021/5/262424燃烧自动系统详细解析（1 1）热热值值计计算算: : 单单位位垃垃圾圾热热值值的的计计算算采采用用一一个个全全行行程程内内垃垃圾圾内内产产生生的的热热负负荷荷均均值值信信号号。热热负负荷荷信信号号可可以以较较为为准准确确的的反反映映锅锅炉炉的的内内扰扰信信号号。 （2 2）给给料料的的自自动动控控制制： 给给料料的的控控制制包包括括推推料料及及逆逆推推的的停停留留时时间间的的控控制制，通通过过停停留留时时间间的的调调整整，改改变变循循环环周周期期及及每每个个小小时时的的循循环环次次数数，由由于于每每个个行行程程的的垃
14、垃圾圾量量的的值值基基本本上上是是固固定定的的，因因此此停停留留时时间间的的改改变变实实际际上上就就是是给给料料量量的的改改变变。 垃垃圾圾量量控控制制信信号号主主要要由由运运行行人人员员设设定定的的每每班班垃垃圾圾量量信信号号，根根据据炉炉温温热热值值的的变变化化折折线线函函数数修修改改垃垃圾圾量量的的定定值值。 2021/5/262021/5/262525（3 3）一次风电机转速自动）一次风电机转速自动: : 串级加前馈控制。串级加前馈控制。控制及限制信号为热负荷、炉膛出口温度、风量、控制及限制信号为热负荷、炉膛出口温度、风量、氧量信号等，根据垃圾燃烧时的特点，一次风控氧量信号等，根据垃圾
15、燃烧时的特点，一次风控制采用了非线性控制、梯形积分分离等控制方法。制采用了非线性控制、梯形积分分离等控制方法。根据垃圾焚烧炉垃圾热值变化大、时滞大、燃烧根据垃圾焚烧炉垃圾热值变化大、时滞大、燃烧变化大、稳定性差、可采集的控制参数难于准确变化大、稳定性差、可采集的控制参数难于准确反应燃烧状况特点；风量控制的主要任务是维持反应燃烧状况特点；风量控制的主要任务是维持主要采用了根据风量比信号调整风量，因此，加主要采用了根据风量比信号调整风量，因此，加入风量比前馈信号，正常调整时料层后时加风，入风量比前馈信号，正常调整时料层后时加风，料层薄时减风；另外在料层出现将要或者已经出料层薄时减风；另外在料层出现
16、将要或者已经出现异常时，结合烟气氧量信号及风量比信号的变现异常时，结合烟气氧量信号及风量比信号的变化，判断锅炉是否有料层过厚或过薄的情况，启化，判断锅炉是否有料层过厚或过薄的情况，启用闭锁增减或强增减风量的控制逻辑。用闭锁增减或强增减风量的控制逻辑。2021/5/262021/5/262626（4）炉膛负压自动: 前馈及反馈控制，控制相关信号为炉膛负压、一次风机电流、二次风机电流、清灰风机启停等信号的自动控制。控制对象特性较为简单，系统响应较快，主要是清灰风机启停信号会形成突变的影响，加上合适的前馈可稳定的长期投入。 2021/5/262021/5/262727ACC自动控制原理图2021/5
17、/262021/5/262828ACC主要自动控制回路1）顺控推料： 全行程分步顺控推料，实现给料设备的同步性，是均匀给料的基础 （2）给料自动控制：包括推料与逆推的控制，主要按计划由运行人员设定每班垃圾量，并在不同的垃圾热值下进行燃烧相应的垃圾量的调整2021/5/262021/5/262929（3）一次风自动控制：根据运行参数利用软测量判断料层厚度、氧量进行相应的风量调整,在料层合适的情况下进行通过调节一次风量进行负荷的调整. （4）引风自动控制：在各种运行扰动下保证炉膛负压的稳定.2021/5/262021/5/263030燃烧自动控制系统优点 ACC ACC自动燃烧控制系统与完全依靠运
18、行人员的经验和感觉自动燃烧控制系统与完全依靠运行人员的经验和感觉而进行的传统操作相比，在确保运行的协调性、提高运行而进行的传统操作相比，在确保运行的协调性、提高运行管理水平和设备检修效率、降低运营成本，保证稳定的焚管理水平和设备检修效率、降低运营成本，保证稳定的焚烧量、蒸发量、炉渣的热灼减率、排气标准等方面有明显烧量、蒸发量、炉渣的热灼减率、排气标准等方面有明显的优势，正越来越受到业界的重视。在保证垃圾焚烧灼减的优势，正越来越受到业界的重视。在保证垃圾焚烧灼减率以及烟气排放指标满足国家标准的前提下，实现了长周率以及烟气排放指标满足国家标准的前提下，实现了长周期自动投运，该系统使垃圾焚烧的自动化
19、水平得到有效提期自动投运，该系统使垃圾焚烧的自动化水平得到有效提升。升。2021/5/262021/5/263131CEMS系统名词阐释：(Continuous EmissioMonitoring System)大气污染源排放的气态污染物和颗粒物进行浓度和排放总量连续监测并将信息实时传输到主管部门的装置，被称为“烟气自动监控系统”2021/5/262021/5/263232组成部分l l 污污染染物物测测量量仪仪表表单单元元l l 颗颗粒粒物物测测量量仪仪表表单单元元l l 烟烟气气预预处处理理系系统统l l 烟烟气气参参数数测测量量单单元元l l 数数据据采采集集与与处处理理、传传输输单单元元2021/5/262021/5/263333排放标准2021/5/262021/5/263434测量流程颗粒物（DUST）：独立粉尘仪烟气流量：皮托管流速仪氧量：氧化锆氧量计气态污染物：带陶瓷过滤器的取样探头伴热管线预处理箱接口模块气室FTIR(傅里叶红外在线实时分析仪表)以上所有信号参数经过采集转换最终传输到CEMS工控机和测量分析柜。2021/5/262021/5/263535
