西门子PCS7V6.O/SP3在240T/h循环流化床锅炉的应用

一、项目简介

1．本项目中甲方是山东海化集团热电有限公司，项目属于扩建三期工程，工程所在地位于山东潍坊地区。山东海化集团是我国大型的纯碱生产基地，经扩建后年纯碱生产量超过120万吨，产品质量优良，除供应国内市场外，还远销海外多个国家（其中的二期扩建60万吨，年纯碱生产线DCS也是使用的Siemens的PCS7系统）。

2．本项目应用对象是热电公司的三期扩建工程，前两期包括了3台240T/H循环流化床锅炉和两台50MW汽机。DCS系统分别选用的是新华和英国欧陆的产品，因产品应用中遇到了严重的接地问题，均曾造成事故停炉或停机，故三期中更换成了SIEMENS的产品，实际应用表明：PCS7系统在抗接地干扰方面是有优势的。三期中包括了两台240T/H济南锅炉厂生产的循环流化床锅炉，1台50MW青岛汽轮机厂生产的单抽冷凝式汽机。系统采用母管式供汽、供水，与前两期联网，产出的蒸汽主要供应碱厂生产使用，同时利用一部分蒸汽发电供应到电网中，电力供应给生产及生活区使用，现物照片如图1所示。

图1  现场照片

二、系统介绍

1．近几年来，循环流化床锅炉在我国得到了大量应用。循环流化床燃烧(CFBC)技术系指小颗粒的煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下，即高速气流与所携带的稠密悬浮煤颗粒充分接触燃烧的技术。循环流化锅炉燃烧方式的特点是：

1)清洁燃烧，脱硫率可达80%～95%，NOx排放可减少50%;    

2)燃料适应性强，特别适合中、低硫煤；

3)燃烧效率高，可达95%～99%；

4)负荷适应性好。负荷调节范围30%～100%。

2．针对实际的工艺生产点数，项目中选用了4套SIEMENS S7-417H系列的AS控制器，其分配如下：两台锅炉各1套，汽机1套，除氧给水系统1套。用于锅炉的每套AS承担了900多点，汽机部分AS承担了800多点，除氧给水系统承担了400多点，总控制点数达3000多点。上位监控采用的是PCS7 V6.O/SP3系统，配置成多操作站模式。

三、制系统构成

1．系统选用的AS为冗余型417H-CPU，配以冗余型IM153-2实现DP现场总线的冗余， ET200M上选用支持带电热插拔的背板总线连接单元，选用7PF系列模件处理PT100热电阻信号，7KF02模件处理常规的Al信号。AS上装有冗余的CP443-1通讯卡件连接到工业以太网上(System Bus)。上位机监控电脑装有CP1613工业以太网卡连接到系统工业以太网上，整个System Bus网络通过带有SNMP功能的ESM实现连接，System Bus工作在100Mbit/s上，运行在ISO协议下。系统设工程师站1台，操作员站6台，各电脑间通过普通以太网实现连接( Terminal Bus)，Terminal Bus运行在TCP/IP协议下。AS之间建立通讯连接，用于各AS间的数据通讯，各AS建立与工程师站(ES)及各操作站(OS)之间的冗余型通讯连接，用于实现上位机与AS间的通讯连接。参见系统配置图。

2．系统配置图

系统配置方案1如图2所示。

图2控制系统配置图方案1