1、 第 1 页 共 33 页 目 录 目 录 . 1 1 逻辑设计说明概述 . 2 1.1 设计原则 . 2 1.2 控制范围 . 2 2 FGD 控制功能概述 . 2 2.1 控制方式 . 2 2.2 控制流程 . 4 3 设备控制逻辑概述 . 8 3.1 烟气系统 . 8 3.2 工艺水系统 . 11 3.3 石灰石浆液制备及输送系统 .12 3.4 真空脱水系统 .18 3.5 事故浆液池系统 .22 3.6 吸收塔氧化风系统（以氧化风机 A 为例，氧化风机 B 参照 A） .23 3.7 吸收塔浆液循环泵系统（以循环泵 A 子系统为例， B/C/D 参照 A） .23 3.8 吸收塔除雾
2、器系统 .25 3.9 石膏排出系统（以石膏排出泵 A 子系统为例） .27 4 模拟量控制 .30 4.1 FGD 吸收塔供浆门调节 .30 4.2 真空皮带脱水机滤饼厚度控制 .31 5 脱硫系统常用计算公式 .32 5.1 烟气流量的计算公式（通用） .32 5.2 吸收塔石膏浆液密度的计算公式（通用） .32 5.3 吸收塔液位的计算公式（通用） .32 5.4 烟气 SO2 折算浓度和脱硫率计算公式（通用） .33 第 2 页 共 33 页 1 逻辑设计说明概述 1.1 设计原则 满足 FGD 系统标书和技术规范书的要求，保证 FGD 系统连续 稳定正常 运行。 1.2 控制范围 山
3、东润泽化工有限公司 300 万吨 /年重质油综合利用项目（一期）动力站烟气脱硫 工程FGD 系统 主要将 排入大气的锅炉烟气中的 SO2除去 ，达到 国家排放标准，从而保护环境 。 2 FGD 控制功能概述 2.1 控制方式 FGD 系统有程序 顺序 控制、 联锁 保护 控制、 PID 自动调节控制、 手动 控制 四 种控制方式。在现场设备状态正常的情况下， 程序 顺序 控制 和 PID 自动调节控制 为系统的最佳控制方式，在此方式下，设备的空载运行时间最短，操作员的操作步序最少 ，但设备的动作必须受启动或停止条件的限制，条件不满足，则不能启动 程序 顺序 控制 或 PID 自动调节控制 。
4、联锁 保护控制 方式是对要启动的 工艺 流程中设备 进行程序自动联锁保护的控制 ， 以便最大限度地自动保护好系统设备不让设备缺陷扩大 ， 要求设备启动 或停止 前须 处于 远控位置 ，此种控制方式下设备动作的优先级最高，不受启动或停止的条件限制 。 手动 控制是 由运行操作人员直接通过操作站对设备进行 一对一启动 或停止操作 ，此方式 下，设备也必须受启 动或停止条件的限制，条件不满足，则不能启动 程序 顺序 控制 或 PID 自动调节控制 。 另外， FGD 控制系统提供的 调试 方式一般只在控制系统出现比较大的故障 、 处于调试期 或设备维修 的时候采用 ，一般正常运行期间禁止使用，因为此
5、时设备完全不受 启停条件和联锁保护的限制，有可能造成设备损坏或故障进一步扩大化 。 2.1.1 基本原则 逻辑组态时，应遵循以下基本原则： 1. 泵带液位时，保护停和允许启 2. 泵带压力时，泵运行后延时低压保护停，低压联锁启，高压保护停 3. 冲洗门与 排净门 ，不纳入保护条件，只作为允许启条件 4. 水泵出口门，泵启延时联锁开，泵停联锁关 5. 浆 液泵出口门，泵启延时联锁开 6. 保护不经过允许条件，其它都需经过允许条件才能发出 7. 尽量使用联锁，能用联锁实现的不用顺控 8. 设备的保护停优先权最高，不需任何条件，只要信号一来，则无条件发停止指令。 9. 设备自动停止指令优先权高于自动
6、启动，自动启动 /停止指令优先权高于操作员手动启动 /停止。 10. 自动启动 /停止和操作员手动启动 /停止指令必需经过允许条件才能发出。 11. 顺控启动 /停止指令优先权可同自动启动 /停止，但信号必需是脉冲，不能用长信号。 12. 设备的保护停，故障停（不是由于 DCS 发指令停止的）应报警。 13. 泵出口系统的压力低报警应与泵 运行信号相与逻辑。 14. 启动和停止允许条件为所有条件相与，保护关停条件为所有条件相或。 15. 与液位等参数联锁启动的设备最好加一联锁投入开关 LK ON/OFF，例如搅拌器、排水坑泵、挡板密封空气加热器（密封风机运行和温度）。 第 3 页 共 33 页
7、 16. 对于双挡板或三挡板来说，设备保护可取 三取二 或二取一，设备允许条件则应取全部。 17. 首先作好单个设备或阀门的控制，一定要考虑周到，其次再作好单个主设备连同附属设备和阀门的小顺控，再作分系统顺控，最后作好整个系统的大顺控，关键是要作好单个设备或阀门的控制。 18. 顺控每一步都可设运行时间，超过此时间即为失 败，则顺控复位退出，并报警，顺控也可手动复位。顺控延时通过反馈来实现，不作进指令中。 19. 对于互为备用的 A/B 两台泵，在启动之前需要预选的情况时，一般按默认情况下以 A 泵被预选， B 泵备用，并做一个自动切换逻辑，就是若一台泵有如下几种情况时则自动选择另一台泵，即泵
8、处于就地、 故障、控制电源消失等。 2.1.2 画面颜色定义 1. 设备和阀门： 开 /运行 红色 关 /停止 绿色 故障 黄色 包括电源故障，开 /启故障，关 /停故障，就地，禁操 2. 管道颜色 蒸汽 红色 空气 蓝色 浆液 灰色 工艺水 绿色 2.1.3 数据有效位及单位 1. PH 值，烟气量， NOX， SO2，灰尘，所有压力，差压， 保留一位小数； 2. 烟气压力包括除雾器压力，单位都用 Pa,其余都用 Kpa； 2.1.4 画面风格 1. 如果脱硫 DCS 与主机一致，则脱硫画面风格和要求以及组态方式和习惯也和主机保持一致。 2. 如果设备参数过多，可放在弹出小画面上，例如循环泵
9、温度， CEMS 参数等。 3. 所有有模拟量液位的箱罐，都可做有色液柱，并根据实际箱罐高度填充，当液位高、低报警时，其填充颜色变化，一般用红色。 4. FGD 保护等重要设备和联锁保护应做首出和允许条件项。 5. FGD 保护信号必须在 FGD 投入 才有效，在画面上显示 FGD 投入 /退出信号，并做 FGD 保护信号的首出画面。 第 4 页 共 33 页 2.2 控制流程 当锅炉负荷小于 40%BMCR 工况时， 相应 装置旁路运行， 相应原烟气挡板关闭， 以保护橡胶衬里不受烟气中未燃尽油和其他污染物的破坏；当锅炉负荷大于 40%BMCR 工况时，可以 打开原烟气挡板关闭旁路 装置 。
10、FGD 系统的启动流程为：工艺水系统 压缩空气系统 石灰石浆液制备 及 输送系统 吸收塔 系统 石膏脱水系统 。 FGD 系统的停止流程为： 吸收塔 系统 石灰石浆液输送系统 石灰石 浆液制备系统 石膏脱水系统 压缩空气系统 工艺水系统。各子系统 内有相应的子流程来实现子系统的启停。 2.2.1 FGD 短时停运（停运几个小时）及启动步骤： 短时停运需要运转设备包括：挡板密封风机、吸收塔搅拌器、 石膏排出泵 、除雾器、石灰石浆液制备系统、石灰石浆液供给系统、 石灰石浆液箱 搅拌器、排水坑搅拌器及排 出 泵、事故浆液池搅拌器及排出泵、石膏脱水系统及工艺水系统。 短时停运步序： 停止制浆系统 启动
11、烟气关闭程序； 打开 FGD 旁路挡板；（逐步打开旁路，同时将动叶角度关小，直至挡板门全开，动叶角度最小0%，将旁路挡板电源切除） 关闭 FGD 进口挡板； 打开吸收塔通风挡板，并切断电源； 关 闭 FGD 出口挡板，并切断电源； 吸收塔循环泵启动关闭程序； 停氧化风机； 冲洗 PH 测定仪约 20 秒钟； 短时停运后启动步序： 启动氧化风机； 启动吸收塔循环泵； 启动吸收塔循环泵后，即启动烟气系统； 打开 FGD 出口烟气挡板； 关闭吸收塔通风挡板； 打开 FGD 进口烟气挡板； 关闭旁路挡板； 如石膏浆液浓度 1140Kg/m3, 启动真空脱水系统 . 第 5 页 共 33 页 2.2.2
12、 FGD 短期停运（停运 2天以上）及启动步骤： 短时停运需要运转设备包括：挡板密封风机、吸收塔搅拌器、 石膏排出泵 、除雾器、 石灰石浆液箱 搅拌器、排水坑搅拌器及排除泵、事故浆 液池搅拌器及排出泵、工艺水系统。 停运前所有浆液管道斗必须冲洗，第一个系统冲洗完毕之后才能冲洗其余的系统。 短期停运步序： 启动石灰石浆液制备系统关闭程序；（停运前两小时以上） 石灰石浆液输送泵启动关闭程序； 启动烟气关闭程序； 打开 FGD 旁路挡板； 关闭 FGD 进口挡板； 打开吸收塔通风挡板； 关闭 FGD 出口挡板； 吸收塔循环泵启动关闭程序； 停氧化风机； 冲洗 PH 测定仪约 20 秒钟； 保养 PH
13、 计探头及 CEMS 系统； FGD 系统停运后应检查各个箱箱的液位，巡视检查 FGD 岛； 如有必要，进行设备换油和维护修理 的一些工作。 短期停运后启动步序： 启用 PH 计及 CEMS 系统； 启动吸收塔排出泵顺控； 检查设备情况，吸收塔液位、粉仓料位、仪用气及各水箱液位正常； 将工艺水泵与滤液水泵设为自动，开始制石灰石浆液； 石灰石浆液制备系统设为自动； 启动石灰石浆液泵 1 或 2； 石灰石浆液在浆液箱中的浓度约为 1250kg/m3，将石灰石给料、液位及密度设为自动； 启动氧化风机； 启动吸收塔循环泵； 启动烟气系统； 打开 FGD 出口烟气挡板； 关闭吸收塔通风挡板； 打开 FG
14、D 进口烟气挡板； 关闭旁路挡板； 如石膏浆液浓度 1140Kg/m3, 启动真空脱水系统 . 第 6 页 共 33 页 2.2.3 FGD 长期停运（停运 7天以上）及启动步骤： 停运前所有浆液管道都必须冲洗，第一个系统冲洗完毕之后才能冲洗其余的系统。关闭FGD 系统前 2 天应调节水力旋流器使吸收塔中石膏浆密度降到 1050kg/m3。石灰石液箱和石膏浆液箱的液位必须到最低。运行人员在停运 FGD 系统前 1 小时必须停止石灰石的加入。 长期停运步序： 启动石灰石浆液制备系统关闭程序； 石灰石浆液输送泵启动关闭程序； 烟气系统启动关闭程序； FGD 旁路挡板打开； 关闭 FGD 进口挡板；
15、 吸收塔通风挡板打开； 关闭 FGD 出口挡 板； 吸收塔循环泵启动关闭程序； 启动真空脱水系统停止程序； 石膏浆排出泵启动关闭程序； 启动氧化风机停止程序；冲洗氧化空气管（每根管约 1 分钟）； 冲洗 PH 测定仪约 20 秒钟； 保养 PH 计探头及 CEMS 系统； 工艺水泵 1 或 2 启动关闭程序； FGD 系统停运后应检查各个箱箱的液位，巡视检查 FGD 岛； 如有必要，进行设备换油和维护修理的一些工作。 若长时间的维修工作要做，则必须清空各个箱。 清空箱： 首先要确定所有的泵 .挡板 .搅拌器等关闭，以确保没有任何杂物能通过任何管道进入箱内。清空前吸收塔的液位必须比正常低 1m
16、以便能进行石灰石浆箱的清洗和排水工作。要清空吸收塔，则应先将石膏浆液打到事故浆液池。 若所有箱都要进行维修工作，清空顺序如下： 吸收塔 -工艺水箱 地坑 清空吸收塔： 吸收塔浆液要有石膏浆液排出泵尽快送到 事故浆液池 ，吸收塔由石膏浆液泵清空到液位高于搅拌器保护线 0.5m 以上。 Z1-Z4 搅拌器冲洗挡板打开， 20 分钟之后关闭冲洗挡板。石膏浆液泵继续输送浆液直到液位下降到泵保护线。 石膏浆液箱至疏水池的连接管道要保持畅通。 打开吸收塔循环泵的排污门，排空之后再打开吸收塔循环泵的冲洗阀进行冲洗。 塔内残留浆液排至疏水 池。并接上工艺水系统冲洗数次。 最后打开人孔门，通过 排净门 彻底冲洗
17、干净箱底残留浆液至疏水池。 清空工艺水箱： 打开工艺水泵和疏水阀门将工艺水排入吸收塔。 清空 地坑 第 7 页 共 33 页 2.2.4 FGD 首次启动或长时间停运后（大于 1星期）启动步骤： 检查设备情况，吸收塔液位、粉仓料位、仪用气及各水箱液位正常。 先投入仪用压缩空气； 启动滤液水泵与工艺水泵向石灰石浆池及吸收塔注水，控制吸收塔水位在 4.5m 以下； 将工艺水泵与滤液水泵设为自动，开始制石灰石浆液，启动石灰石浆液搅拌器； 石灰石浆液制备系统设为自动； 启动吸收塔搅拌器； 启动石膏 排除泵 1 或 2； 启动石灰石浆液泵 1 或 2； 打开再循环管路 . 启动氧化风机； 石灰石浆液在浆
18、液箱中的浓度约为 1250kg/m3，将石灰石给料、液位及密度设为自动； 启动吸收塔循环泵； 启动烟气系统； 打开 FGD 出口烟气挡板； 关闭吸收塔通风挡板； 打开 FGD 进口烟气挡板； 关闭旁路挡板； 如石膏浆液浓度 1160Kg/m3, 启动真空脱水系统 1、 启动工艺水泵 A，投入 B 泵联锁，控制循环水量，保持水压 400500KPa； 2、 打开除雾器顺控； 3、 往浆液箱注水准备制浆； 4、 启动吸收塔搅拌器； 5、 启动氧化风机； 6、 往吸收塔注 水，水位保持在 5m 左右（ 下面的两个压力变送器 约 40KPa）； 7、 启动循环泵 B 和 C； 8、 将吸收塔进出口挡板
19、门切换至自动位置，人工监护； 9、 打开吸收塔出口挡板门； 10、 关闭吸收塔排空门； 11、 打开吸收塔入口挡板门； 12、 观察挡板门的状态； 13、 人工逐步关闭旁路挡板门，无异常后，将挡板门切换至自动状态； 14、 观察 SO2 脱除情况，如有需要进行下一步 15、 往吸收塔注入石灰浆液； 1、 将旁路门切换至手动状态，逐步打开旁路挡板门； 2、 关闭吸收塔入口挡板门 3、 打开吸收塔排空门； 4、 关闭吸收塔出口挡板门； 5、 停止其他辅助系统，工艺水最后停； 第 8 页 共 33 页 3 设备 控制逻辑概述 3.1 烟气系 统 3.1.1 FGD 请求锅炉保护动作 (FGD 请求锅
20、炉 MFT) A. FGD 旁路烟气挡板 未开（ 三取二 ） 且 吸收塔 入口原烟气温度 （三取中） 大于 180，延时180S B. FGD 旁路烟气挡板未开（ 三取二 ）且 吸收塔 浆液 循环泵 A/B/C/D 均未运行，延时 5S C. FGD 旁路烟气挡板未开（ 三取二 ）且 FGD 原烟气挡板未开（ 三取二 ） ，延时 30S D. FGD 旁路烟气挡板未开（ 三取二 ）且 FGD 净烟气挡板门未开（ 三取二 ），延时 30S 逻辑关系： A or B or C or D 3.1.2 FGD 烟气系统启动允许 A. 吸收塔 浆液 循环泵 A/B/C/D 中任 一 台已运行 B. 3
21、台 锅炉 全 部 跳闸 (MFT) C. FGD 入口 原 烟气压力高于 800Pa，低于 3000Pa D. 锅炉至少一个点火油枪在运行 E. 3 台 锅炉 全部 排烟温度高 F. #1 锅炉 运行（无 MFT）且对应 除尘器 运行 或 #2 锅炉 运行（无 MFT）且对应除尘器 运行 或#3 锅炉 运行（无 MFT）且对应除尘器 运行 G. FGD 保护退出脱硫 条件 逻辑关系： A and (not B) and C and (not D) and (not E) and F and (not G) 3.1.3 FGD 保护 退出脱硫 A. 吸收塔浆液循环泵 A/B/C/D 均未运行 B
22、. 3 台 锅炉 全部 跳闸 (MFT) C. 3 台 锅 炉 至少一个点火油枪在运行 ，延时 600S D. 吸收塔入口原烟气温度（三取中）大于 180 延时 10S E. #1 锅炉 运行（无 MFT）且对应除尘器未 运行 ，延时 600S F. #2 锅炉 运行（无 MFT）且对应除尘器未 运行 ，延时 600S G. #3 锅炉 运行（无 MFT）且对应除尘器未 运行 ，延时 600S H. FGD 入口原烟气压力（ 00HTA20CP101）低于 600Pa 或大于 3500Pa 延时 300S 逻辑关系： A or B or C or D or E or F or G or H 3
23、.1.4 FGD 旁路烟气挡板 打开 允许： 无 关闭 允许： A. FGD 原烟气 挡板 已开（ 三取二 ） B. FGD 净烟气挡板门已开（ 三取二 ） C. 吸收塔 浆液 循环泵 A/B/C/D 至少 1 台运行 D. 无 FGD 保护退出脱硫条件 逻辑关系： A and B and C and D 联锁 打开 ： A. FGD 保护退出脱硫 B. FGD 原烟气挡板（ 三取二 ） 离开开位 延时 3S 第 9 页 共 33 页 C. FGD 净烟气挡板门（ 三取二 ） 离开开位 延时 3S 逻辑关系： A or B or C 联锁 关闭 ： 无 3.1.5 FGD 原烟气挡板 打开 允
24、许： A. FGD 净烟气挡板门已开（ 三取二 ） B. FGD 烟气系统启动允许 C. 吸收塔排空门 已关 逻辑关系： A and B and C 关闭 允许： A. FGD 旁 路 烟气挡板 已开（ 三取二 ） 逻辑关系： A 自动打开 ： A. FGD 烟气系统启动顺控 逻辑关系： A 自动关闭 ： A. FGD 烟气系统停止顺控 逻辑关系： A 联锁 打开 ： 无 联锁 关闭 ： A. FGD 保护退出脱硫条件 B. FGD 净烟气挡板门未开（ 三取二 ） C. 旁路 烟气 挡板已开（ 三取二 ） 逻辑关系： (A or B) and C 3.1.6 FGD 净烟气挡板门 打开 允许：
25、 A. FGD 烟气系统启动允许 逻辑关系： A 关闭 允许： A. FGD 旁路 烟气 挡板已开（ 三取二 ） B. 吸收塔 放空阀已开 逻辑关系： A and B 自动打开 ： A. FGD 烟气系统启动顺控 逻辑关系： A 自动关闭 ： A. FGD 烟气系统 停止顺控 逻辑关系： A 联锁 打开 ： 无 联锁 关闭 ： A. FGD 原烟气挡板已关（ 三取二 ） 逻辑关系： A 3.1.7 吸收塔排空门 打开 允许： 第 10 页 共 33 页 A. FGD 原烟气挡板已关（ 三取二 ） B. FGD 净烟气挡板门已关（ 三取二 ） 逻辑关系： A and B 关闭 允许： A. FG
26、D 净烟气挡板门已开（ 三取二 ） 逻辑关系： A 自动打开 ： A. FGD 烟气系统启动顺控 逻辑关系： A 自动关闭 ： A. FGD 烟气系统 停止顺控 逻辑关系： A 联锁 打开 ： A. FGD 原烟气挡板已关（ 三取二 ） B. FGD 净烟气挡板门 已关 （ 三取二 ） 逻辑关系： A and B 联锁 关闭 ： A. FGD 净烟气挡板门已开（ 三取二 ）发 3S 脉冲 逻辑关系： A 3.1.8 烟气 挡板密封风机 启动允许： 无 停止允许： 无 联锁启动： A. FGD 原烟气挡板 已关 （ 三取二 ） B. FGD 净 烟气挡板 已关 （ 三取二 ） C. FGD 旁路 烟气挡板 已关 （ 三取二 ） 逻辑关系： A or B or C 联锁停止： A. FGD 原烟气挡板 已开 （ 三取二 ） B. FGD 净 烟气挡板 已开 （ 三取二 ） C. FGD 旁路 烟气挡板 已开 （ 三取二 ） 逻辑关系： A and B and C 3.1.9 挡板密封风加热器 启动允许： 无 停止允许： 无 联锁启动： A. 挡板密封风机 A 已启发 3S 脉冲 B. 挡板密封 风机 B 已启发 3S 脉冲 逻辑关系： A or B 联锁停止： A. 挡板密封风机 A/B 均已停发 3S 脉冲 逻辑关系： A 3.1.10 烟气系统启动顺控 启动允许：
