惠天投标技术设计方案.doc

沈阳市惠天热电股份有限公司棋盘山240t/h供暖锅炉烟气脱硫方案设计技术部分第一章 项目概况项目名称：沈阳惠天热电有限责任公司240t/h锅炉烟气除尘脱硫改造工程建设单位：沈阳惠天热电有限责任公司为了改善地区大气污染状况，树立良好企业形象，保证企业的可持续发展，沈阳惠天热电有限责任公司（以下简称甲方）决定将现有两台40T/h供暖锅炉进行脱硫除尘系统改造，使二氧化硫和烟尘排放浓度达到辽宁省环保排放及总量控制的要求以上，以此降低对大气环境的影响。沈阳隆达环保节能（集团）有限公司根据目前国内外最先进的除尘脱硫技术选择性价比最高的除尘脱硫方法，凭借我公司成熟的技术设计和多年实际施工经验，针对现场具体实际情况，对该锅炉的烟气净化工艺进行了充分的技术、经济及可靠性的论证，出具此套设计成熟可靠、运行稳定、投资小、运行成本低的项目设计方案。第二章 设计说明2.1设计依据(1)中华人民共和国大气污染防治法；(2) 甲方单位提供的有关技术文件及设计条件。燃煤锅炉脱硫除尘数据资料问询表名 称数 据名 称数 据1类型（型号）13净化后SO2排放浓度240mg/m32年运行时间3600h14除尘效率99.8%3蒸发量40t/h15除尘烟气出口温度1404烟气量120000m3/h16除尘SO2出口浓度1200mg/m35耗煤量17引风机型号6燃烧含灰量流量135000m3/h7燃煤含硫量1%全压8炉出口烟气温度150电机功率9锅炉排气侧压力损失Pa18可提供最大循环水量10烟尘初始排放浓度19允许最大占地面积30011SO2初始排放浓度1200mg/m320场地平面图12净化后烟尘排放浓度70mg/m3 2.1.1自然条件2.1.1.1气象最高气温： ， 最低气温： ；夏季平均气压：Hpa， 冬季平均气压： Hpa；最大风速： m/s， 平均风速： m/s；最大降雨量： mm， 最小降雨量： mm。2.1.1.2水文地质地下水位高程为m。最大冻土深度 1100 mm；地震烈度 6度；场地土类别 3 类；海拔高度m。2.1.2主机型号与参数锅炉型号：供暖锅炉 2.1.3技术要求 除尘效率：99.8%； 脱硫效率：90%； 烟尘排放浓度： 70mg/Nm3： 脱硫后的烟气温降：80； 装置总阻力：800pa； 碱液PH值：10.5.12 ；反应液PH值：8-9.5； 排放烟气含湿率：4.5 %： 林格曼黑度 1 级。2.1.4国家排放标准2.1.4.1 国家对火电厂烟气SO2 允许排放浓度： 当燃煤含硫量1.0时，为1200mg/m3；惠天热电锅炉执行GB13271-2001 ;2.1.4.2 国家现行SO2排放限值表 新建、改建、扩建工程SO2排放限值最高允许排放浓度/（mg/m3）最高允许排放速率 /（kg / h）无组织排放监控浓度限值排气筒高度/m二级三级监控点浓度/（mg/m3）960（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物生产）1520304050607080901002.64.322253957771101301703.56.6385883120160200270周界外浓度最高点0.40550（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物使用）2.1.5质量要求2.1.5.1烟气脱硫后含湿度控制在国家标准范围内，含湿率6.5 %，引风机不带水、不积灰,不震动；2.1.5.2主体设备正常使用寿命20年以上；2.1.5.3塔内设备不积灰、不结垢；2.1.5.4补水管、冲洗管为高强耐腐蚀化工管；2.1.5.5主塔采用先进的玻璃鳞片防腐技术，黏结使用环氧呋喃高分子树脂材料，保证不脱落、不起皮、不分层。2.2设计中采用的主要规范、标准及相关政策文件（1）锅炉污染物综合排放标准 GB13271-2001（2）大气污染物综合排放标准 GB16297-1996（3）环境空气质量标准 GB3095-1996（4）脱硫除尘专用建材检验标准 GB/T4100.1-1999（5）工业企业厂界噪声标准 GB3095-1996（6）污水综合排放标准 GB8978-1996（7）湿式烟气脱硫除尘装置技术要求 HJ/T319-2006（8）混凝土结构设计规范 GB50010-2002（9）建筑给水排水设计规范 GB50015-2003（10）建筑地基基础设计规范 GB50007-2002 2.3指导思想和设计原则2.3.1 贯彻国家十一五规划最新政策及当地的环境保护要求。2.3.2 贯彻执行国家经济建设和新、改、扩建项目的一系列方针政策和规范，在工程设计中遵循切合实际、技术先进、经济合理，安全适用的原则，确保锅炉排放烟气达标的同时最大限度地提高工程的经济适用性。2.3.3 本设计坚持基本建设程序，依据完整准确的现场条件及其他基础设计资料进行工程设计。2.3.4符合适用要求：选择的处理工艺流程、构（建）筑物型式、主要设备和计算数据等最大限度地满足生产和使用的需要，以保证处理功能和实用性的统一。2.3.5本设计在业主提供的用地面积内充分考虑近远期相结合，为今后发展预留改扩建条件。2.3.6设备、材料质量好、可靠性高、噪音小、运行稳定，无二次污染。 2.3.7操作方便、维护简单、运行费用低。2.4供货范围8沈阳隆达环保节能集团有限公司 名称12345678机械设备部分喷淋吸收塔自动补碱系统制备系统制备系统脱硫副产物处理系统氧化系统烟气系统石灰储罐设备基础部分吸收塔本体基础碱液储罐基础碱液泵基础石灰浆液泵基础脱硫循环水泵基础罗茨型风机基础脱水系统支撑基础土建部分吸收塔土建基础PH值调节池碱液池石灰浆液泵真空皮带过滤机氧化池再热系统电器仪表部分脱硫循环泵自动补碱装置制备制备DCS控制自动系统罗茨型风机烟气在线检测管路喷淋雾化循环用水输送输送工业补水氧化空气输送2.5设计标准项目单位参数备注污染物净化效率脱硫效率%8040T/h脱硫塔设备参数循环水量台200设计使用寿命年20设备阻力500-800设备使用率%100沈阳市惠天热电股份有限公司棋盘山240t/h供暖锅炉烟气脱硫方案设计技术部分第三章 脱硫工艺系统流程布置3.1现有锅炉车间设备、设施配备及布置见图3.1.1 用户企业现有240t/h锅炉。3.1.2出灰方式：采用干法收集灰尘。3.2设计锅炉烟气工艺流程示意图引风机陶瓷多管除尘器锅炉 烟囱脱硫吸收塔 3.3新建脱硫系统工程设备、设施工艺流程示意图1.陶瓷多管除尘器；2.引风机；3.脱硫设备；4.曝气池；5浓缩池；6.碱液池；7.自动补碱系统；8.pH调节池；9.循环水泵；10.石灰搅拌池；11.石灰储料罐第四章 脱硫工程设备主体系统设计工作原理、选型及工艺流程4.1 工作原理脱硫工艺采用先进的双碱法脱硫工艺（NaOH/Ca(OH)2），它克服了石灰石/石膏法容易结垢、钠碱法运行费用高的缺点。它利用钠盐易溶于水，在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2，吸收后的脱硫液在再生池内利用廉价的石灰进行再生，从而使得钠离子循环吸收利用。该工艺综合石灰法与钠碱法的特点，既解决了石灰法的塔内易结垢的问题，同时又具备钠碱法吸收效率高的优点。与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比，双碱法原则上有以下优点： 用钠碱脱硫，循环水基本上是Na+的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养； 吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外，这样避免了塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作费用； 钠基吸收液吸收SO2速度快，故可用较小的液气比，达到较高的脱硫效率，一般在98%以上； 对脱硫除尘一体化技术而言，可提高石灰的利用率。脱硫系统由SO2吸收系统、烟气系统、脱硫剂供给系统、脱硫副产物处理系统、工艺水系统、仪表自控系统和电气控制系统组成。供暖锅炉产生的烟气经除尘后，由引风机正压吹入喷淋脱硫塔内（烟气进口设置在脱硫塔下部），在脱硫塔的入口处设置了预降温系统，经过降温后的烟气进入脱硫塔。烟气由下而上与喷淋浆液逆流接触，两者充分混合在脱硫塔上部设置三层高效雾化系统，在该区段空间充满着由雾化器喷出的粒径为100300的雾化液滴，烟气中SO2与吸收碱液再次反应，脱除95%以上的二氧化硫。喷雾系统的合理选型及科学布置，使该雾化区形成无死角、重叠少的雾状液体均匀分布的雾化区段，烟气较长时间内在雾化区中穿行，烟气中SO2有了充足的机会与脱硫液接触，并不断与雾滴相碰，其中SO2与吸收液进行反应，从而被脱除，同时残留烟尘被带上“水珠”，质量增大。脱硫后的液体落入脱硫塔底部，定时定期排入脱硫塔后设置的收集系统，适当补充一定量的碱液后经循环泵再次送入喷雾和配液系统中再次利用，脱硫剂始终处于循环状态。经多次循环后的脱硫浆液排入后处理系统，由于设计的特殊性，经脱硫后的烟气通过塔顶除雾器时，利用其导向作用产生强大的多层撞击力，将烟气中的液滴分离出来，达到同时除尘除雾的效果。洁净烟气最终达标排放。4.1.1.1工艺原理双碱法NaOH/Ca(OH)2采用纯碱启动，钠钙吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程：、脱硫过程 2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2O (1)(1) 主要反应式，pH10（正常运行时）、再生过程Na2SO3 + Ca(OH)2 2NaOH + CaSO3 (2)在石灰浆液（石灰达到饱和状况）中，中性（两性）的很快Na2SO3跟石灰反应从而释放出Na+，随后生成的SO32-又继续跟石灰反应，反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来，从而使Na+得到再生，吸收液恢复对SO2的吸收能力，循环使用。脱硫副产物为亚硫酸钙或硫酸钙（氧化后），用户可以根据自己的需要，采用不同的方法对副产品进行处理。4.1.1.2烟气脱硫系统描述本烟气脱硫系统包括SO2吸收系统、烟气系统、脱硫剂供给系统、脱硫副产物处理系统、工艺水系统、仪表自控系统和电气控制系统。4.1.2 SO2吸收系统在吸收塔内，经雾化的脱硫剂与从烟气中捕获的SO2、SO3等发生化学反应，生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠等物质。脱硫并除尘后的净烟气通过除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔。SO2吸收系统包括以下内容：吸收塔、吸收塔浆液循环、脱硫液排出、烟气除雾等几个部分，还包括辅助的放空、排空设施。（1）吸收塔1）设计原则吸收塔内所有部件能够承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击，高温烟气不会对任何系统和设备造成损害。吸收塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计考虑腐蚀余度。脱硫塔材质为10mm厚的优质Q235-A钢板卷制圆柱形塔，塔体内壁玻璃磷片防腐技术，能适应20150的温度，耐酸碱腐蚀、耐磨损、抗剥离、强度高，使用寿命在20年以上。在吸收塔内安装脱硫设备，即喷雾系统、除雾器、反冲洗装置及其它辅助设施（除雾器采用PP材料制作，除雾器效率99）。塔上安装维修人孔、供水管道及维修平台及爬梯等方便检修，安全性高。2）喷雾系统包括管线、喷嘴、支撑、加强件和配件等。浆液喷淋系统的设计使喷淋层的布置达到所要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收溶液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气比（L/G）下可靠地实现所要求的脱硫效率。喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔的横截面。每个喷淋层由子母管式溶液分布管道和炭化硅喷嘴组成。在脱硫塔内部设置相应的文丘里平台，由于文丘里结构，使之烟气流速在通过文丘里层时，大大提高了烟气流速，由于浆液的附壁效应，也即在文丘里棒上粘附了脱硫吸收液，当烟气以高速相向接触时，剥离了原来的浆液表面，形成了新的气液接触面，打破了原来的二相传质表面，因而使气液二相传质速率加快，提高了SO2的吸收。喷嘴采用由国外进口，材质为碳化硅，实心球形喷雾，雾径为50150m，雾化效果好，雾化角度120；耐腐蚀，不堵塞，全面雾化，不滴流，喷嘴及进液管设置防腐保护套。（2）除雾器除雾器用于分离烟气携带的液滴，其系统组成：二级除雾器，配备冲洗水系统和喷淋系统（包括管道、阀门和喷嘴等）。除雾器系统包括一台安装在下部的粗除雾器和一台安装在上部的细除雾器。位于下面的第一级除雾器是一个大液滴分离器，叶片间隙稍大，用来分离上升烟气所携带的较大液滴。上方的第二级除雾器是一个细液滴分离器，叶片距离较小，用来分离上升烟气中的微小浆液液滴和除雾器冲洗水滴。烟气流经除雾器时，液滴由于惯性作用，留在挡板上。由于被滞留的液滴也含有固态物，因此存在挡板上结垢的危险，同时为保证烟气通过除雾器时产生的压降不超过设定值，需定期进行在线清洗。为此，设置了定期运行的清洁设备，包括喷嘴系统。冲洗介质为工业水。一级除雾器的上下面和二级除雾器的下面设有冲洗喷嘴，正常运行时下层除雾器的底面和顶面，上层除雾器的底面自动按程序轮流清洗各区域。除雾器每层冲洗可根据烟气负荷、除雾器两端的压差自动调节冲洗的频率。冲洗水由除雾器冲洗水泵提供，冲洗水还用于补充吸收塔中的水分蒸发损失。（3）烟气加热系统烟气加热系统用于脱硫冷烟气加热，减少烟气内含有的水分、等腐蚀管路和烟囱，并且利用烟气的抬高和扩散，避免对周围环境造成影响。传统的加热方式有：电加热器加热、换热器加热、85%脱硫15%混合加热等方法。本次设计由于空间有限不考虑换热器加热，而由于电加热器加热过于浪费能源也不与考虑，混合加热的方法是以降低脱硫效率来实现对烟气的加热以促进烟气的爬高扩散，这种方式主要在美国的西部人口密度较少地区应用。最后根据现场已有条件，我公司进行如下设计，利用锅炉蒸汽对烟气进行加热，具体方法如下：（1）利用管道将锅炉蒸汽利用水煤气管引进到脱硫塔除雾器上部。（2）在脱硫塔除雾器上部安装散热片。（3）将蒸汽导入散热片内部，让冷烟气通过散热片加热。（4）将散热器内部出来的蒸汽利用水煤气管导流回锅炉进行循环。利用这种方式对冷烟气加热的话，可以实现零能耗的对烟气进行加热。并且利用了锅炉原有的资源，不需另行增加费用。4.1.3 烟气系统（1）引风机该方案的特点是：在脱硫塔前不增设风机，整体脱硫系统压力损失800帕，可以避免风机的腐蚀问题。（2）烟道烟道根据可能发生的最差运行条件（例如：温度、压力、流量、污染物含量等）进行设计。吸收塔出口至主烟道的净烟道采用先进的玻璃鳞片防腐技术。烟道设计充分考虑到如下载荷：烟道自重、风雪荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。烟道最小壁厚4mm设计，考虑一定的腐蚀余量。烟道内烟气流速不超过20m/s。烟道能够承压为5000Pa。烟道采用气密性高的双面焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。烟道的布置能确保冷凝液的排放，没有水或冷凝液的聚积。烟道外部进行充分加固和有效支撑，以防止颤动和振动，并且设计满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定运行。所有需防腐保护的烟道采用外部加强。烟道外部加强筋统一间隔排列。加强筋使用统一的规格尺寸，以便使敷设在加强筋上的保温层易于安装，并且增加外层美观度。 烟道保护层材料为彩色压型钢板，厚度为0.6mm。烟道的设计尽量减小烟道系统的压降，其布置、形状和内部件（如导流板和导向板）等均进行优化设计。4.1.4 脱硫液供给系统（1）吸收塔循环系统吸收塔再循环系统包括循环泵、管道阀门及热控仪表系统、喷淋组件及喷嘴。吸收液循环泵符合对“泵”的基本要求外，并满足循环泵及驱动电机适应户外露天布置的要求。吸收塔循环系统的设计要求是使喷淋层的布置达到所要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收溶液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气比（L/G）下可靠地实现所要求的脱硫效率。（2）脱硫液系统清液池内的脱硫液加钠碱搅拌后经脱硫泵打入脱硫塔内与二氧化硫烟气充分接触、反应后，流入废液池，经废液泵打入反应池。4.1.5 脱硫副产物处理系统反应池内的废液，与石灰（含80%Ca0）浆液反应置换生成可利用的脱硫剂。滤液经过真空皮带过滤机进入清液池，作为脱硫剂循环使用，返回吸收液循环系统。钙盐在真空皮带过滤机的脱水情况下形成滤饼外运。经过使用过的水进行处理并循环使用，不会有外排。外运的渣浆含水量不高于5%。脱硫废水处理设备包括：废液泵、反应池、污泥泵、真空皮带过滤机、热控仪表等其它设备。4.1.6工艺水系统所有水系统用材为化工管道，阀门、泵类使用耐腐蚀、耐磨损、耐酸碱材质，紧密管道与泵连接处使用膨胀节，管道设计为架空敷设。4.1.7整套系统的设计参数确定（1）整套系统氧化钙的用量确定：本套脱硫设备采用双碱法脱硫工艺，主要吸收剂为苛性钠,主要脱硫剂为氧化钙（）。氧化钙是通过生石灰原料磨制而成。2台40t/h炉每年消耗850t生石灰（）作为脱硫剂。脱硫所需生石灰的品质要求的含量不小于70%,的含量不大于2%。当运行中采购生石灰时，细度要求325目，筛余小于5%。a)、生石灰的消耗量湿法脱硫装置采用生石灰作为脱硫吸收剂，本工程设计生石灰纯度为70%，细度：250目以上，通过率90%。在系统脱硫过程中，作为置换脱硫剂也有一定量的损失，为了减少的损失，本套脱硫系统设计额定PH为10.5-12，反应液PH值8-9.5.b)、脱硫产物石膏产量双碱法湿法烟气脱硫副产物为二水石膏，脱水后石膏表面水分10%，纯度按90%，脱硫石膏的产量列于下表中。表1 40t/h锅炉脱硫石膏产量理论统计表单台机组煤种单位小时产量日产量年产量40t/h现用煤种T0.55813.3922008.8注：锅炉运行时间按照沈阳市供暖时间150天每年计算设计说明如下：以40t/h锅炉每小时燃煤量为10.5t,设计校核煤种含硫量为1%。mSO2=10.51%95%3264=0.1995t （1）mCaO=mSO2 64561.04=0.1815t （2） mCaSO4.2H2O=0.5575t （3）当2台锅炉同时工作时，生石灰的工作量为1.115t/h，每天用量为26.76t/d。我公司拟设计一台123m生石灰储仓，添加周期为3天。氧化空气用量设计说明：V空气= mSO2641.5321.4290.21=498.6m/h =8.31 m/min (1)实际2台需要氧化空气的体积：V=/V空气2=16.62m/min (2)因此当2台锅炉同时运行时需要氧化空气量为：16.62m/min。因此需要另行添加的氧化风机的风量与台数由甲方提供现有的风量之后，由我方进行合理设计。c）、脱硫石膏的综合利用c-1脱硫石膏用作水泥缓凝剂生产水泥用的石膏品质要求为：粒度：30mm;三氧化硫：40%（干基）;水分：5%。对比试验结果表明：脱硫石膏作水泥缓凝剂是可行的;脱硫石膏用作水泥缓凝剂效果比天然石膏更好。c-2脱硫石膏用于建筑材料c-2-1建筑石膏将脱水石膏（二水石膏）经低温煅烧而成的一种-半水石膏为主要成分的无机粉状胶凝材料。建筑石膏的制备和性能可根据使用要求，延长或缩短炒制时间，以获得需要的相组成和性能，用于各种抹灰和制作各种石膏。c-2-1纸面石膏板纸面石膏是以-半水石膏（即建筑石膏）和护面纸为主要原料，掺入适量纤维、粘结剂、调凝剂、发泡剂等，经料浆配制、成型、切割、烘干等工艺制成的以石膏为芯，表面层有护面纸的轻质薄板。d)、石膏脱水与处理系统的合理利用和设备的增添石膏处理一般采用两种方式：回收利用法、抛弃法。回收利用法，即设置石膏脱水与处理系统；回收利用法工艺系统为：自脱硫吸收塔排出或置换出的石膏浆液，经石膏排浆泵送至石膏脱水与处理车间的一次浓缩车间内浓缩，浓缩至固体物含量达35%40%后进入石膏脱水装置，经脱水处理后的石膏固体物表面含水率不超过10%，脱水石膏送入到石膏仓中存放待运。一次浓缩车间分离出来的溢流液输至回收水槽，大部分由回收水泵打至脱硫液再循环箱或吸收塔内循环使用，少部分经二级旋流分离器后作为废水排至冲灰沟作为冲灰水源。抛弃法工艺系统为：石膏浆液沿冲灰管沟排至灰场。根据本本地区可供应的生石灰品质计算，本工程石膏副产物量13.392t/d，石膏表面水分为10%，石膏纯度可达90%以上，可满足水泥厂是高纯度87%的要求，销售渠道稳定，经济效益好。本工程脱硫石膏产量2008.8t/a。日运行按24小时算。石膏脱水与脱硫剂制备一室布置（就近原则）。e)石膏脱水浓缩后的石膏利用皮带真空脱水机进行脱水使其形成表面水分10%的石膏。而经浓缩后的石膏浓度为30%，处理量：8.5m所以要求真空皮带过滤器最小过滤面积为10。 4.1.8电气、热控仪表系统整个项目控制系统由电气、仪表及DCS系统三部分组成。一、 电气电气系统主要由配电柜（PC）、电机控制机柜（MCC）和现场就地控制柜三部分组成。二、 仪表仪表系统主要由一次仪表、二次仪表、阀门、电动执行机构等组成。三、 DCS系统DCS是分散控制系统(Distributed Control System)的简称，国内一般习惯称为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统，综合了计算机(Computer)、通讯(Communication)、显示(CRT)和控制(Control)等4C技术，其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活、组态方便。DCS具有以下特点： (1)高可靠性 由于DCS将系统控制功能分散在各台计算机上实现，系统结构采用容错设计，因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其它功能的丧失。此外，由于系统中各台计算机所承担的任务比较单一，可以针对需要实现的功能采用具有特定结构和软件的专用计算机，从而使系统中每台计算机的可靠性也得到提高。 (2)开放性 DCS采用开放式、标准化、模块化和系列化设计，系统中各台计算机采用局域网方式通信，实现信息传输，当需要改变或扩充系统功能时，可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下，几乎不影响系统其他计算机的工作。 (3)灵活性 通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态，即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面，从而方便地构成所需的控制系统。 (4)易于维护 功能单一的小型或微型专用计算机，具有维护简单、方便的特点，当某一局部或某个计算机出现故障时，可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换，迅速排除故障。 (5)协调性 各工作站之间通过通信网络传送各种数据，整个系统信息共享，协调工作，以完成控制系统的总体功能和优化处理。 (6)控制功能齐全 控制算法丰富，集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体，可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制，并可方便地加入所需的特殊控制算法。 DCS的构成方式十分灵活，可由专用的管理计算机站、操作员站、工程师站、记录站、现场控制站和数据采集站等组成，也可由通用的服务器、工业控制计算机和可编程控制器构成。 处于底层的过程控制级一般由分散的现场控制站、数据采集站等就地实现数据采集和控制，并通过数据通信网络传送到生产监控级计算机。生产监控级对来自过程控制级的数据进行集中操作管理，如各种优化计算、统计报表、故障诊断、显示报警等。随着计算机技术的发展，DCS可以按照需要与更高性能的计算机设备通过网络连接来实现更高级的集中管理功能，如计划调度、仓储管理、能源管理等。此项目DCS系统主要由PLC+主控单元+终端设备+参数显示+远程操作画面+各类报表组成。实现如下功能：系统将产生“运行”、“失败”和“可以运行”信号，而PLC系统将提供启/停、开/关和复位信号，当选择为自动控制方式时，系统将被适当的PLC控制器控制。包括紧急停止按钮、过载探测器、临界状态等保护设施和安全互锁，都是硬连接的， 独立与PLC，且不论处于哪种控制方式所有这类电路都设计成有容错功能。对失败的方式进行全面的考虑，应用系统去保护人员、系统设备及过程，在这种条件可以适当地中断或停止过程，或关断控制系统。系统应提供所必须的仪表、传感器和探测设备，以确保对系统过程的监视。在任何负载下都应保证系统的正常运行。尽可能地使所有的过程控制设备是同一生产厂的，形成一个统一的系统，方便模块之间的互换。系统的控制和保护系统应能做到当任何一个仪器出现故障时，系统能保证不进一步损坏，且能做到供电失败，再恢复时正确地重启动。所有自动控制都是基于一个可编程PLC控制器来完成。控制系统应使控制对象交互启停，以便在同一时间不致于有两个设备同时启动或停止，从而减少电流对系统的冲击。如果需要，可选用冗余CPU进行双机热备，如果现场某处发生故障的后果将十分严重，也可以考虑使用双开关、传感器或仪表。PLC及DCS系统输入输出量主要有以下几部分：模拟量输入模拟量输入一般为420mA线性，能带250欧姆负载，为了避免回路中断，在线路板上，设有齐纳二极管。Pt100热电阻及S、R热电偶，同模拟量输入转成数字量时，至少要有10位分辨率，使线性误差在1%以内，并且整个转换的准确度应达到或超过0.1。整个系统模拟量信号有压力、温度、液位、PH、SO2含量、粉尘含量等参数，共计26个测点。模拟量输出模拟量输出最好是420mA，且能驱动1000欧姆的负载。数模转换至少是10位分辨率，使整个的准确度达到或超过0.1。输出应与其它输出或地进行电气隔离，在持续一分钟500VDC下测量时，应至少有1兆欧绝缘电阻，在多输出单元，当每个输出依次接地时，系统必须能保持正常功能。当负载电阻从0变到1000欧姆时，输出电流变化幅度不能超过0.1。数字量输入所有数字输入必须隔离的。所有输入必须在5到25mA电流时，保持24V电压。整个系统数字量输入信号有远程、就地、启动（开）、停止（关）、报警、高低料位等信号，共计560点。数字输出数字输出为24V，能带24V，DC0.1A的负载，额定功率为30伏安，在非安全操作时输出应能保持。如果需要在驱动非阻性负载时，应能使用继电器输出。整个系统数字量输出信号有启动（开）、停止（关）等信号，共计280点。DCS系统至少要配置中文officc2003和WindowsXP，对已安装到硬盘上软件应提供两套光盘备份。组态软件采用无限点的工控软件，满足各种工况条件的操作。大体上的操作性能参数应有：从冷起动到在线运行的时间不超过2分钟；全屏显示的滞后时间应不超过1秒；从系统到LCD的响应时间不能超过5秒；所有的显示都应是中英文的。访问与安全系统将对没有授权情况下访问显示、数据和系统功能进行防护。多用户时，必须要设带有安全等级的用户名称和密码。用户名的安全等级决定操作员能看或修改和使用系统功能的层面。如果操作员的安全等级达不到操作安全等级，那么屏幕上将显示“违反安全”，同时操作将被禁止。需要设的安全等级是：等级1，基本的功能：注册；显示；退出。用户注册超时，系统将自动退出，时间周期是可调的，注册将被自动记录。等级2，等级1的内容及如下内容：手动数据输入；打印命令；接受和删除报警；执行控制命令。等级3，等级2的内容及如下内容：编程和参数调整；模拟图的生成和显示的设置；数据库组态；报表格式的定义；编辑、归档和读取文件；访问等级和密码的设定；系统管理功能。数据采集获取数据的主要方法是通过数据采集模块上取得。系统应支持选定的数据采集模块硬件的所有数据类型。一位二进制的数字量用于表征两位置设备的状态，两二进制数字量用于表示三位设备的状态，这些二进制位应从DCS中的16位状态字中得到，当一个变化出现时，应有许多方法来表征这一变化：未定义的变化作为一个报警；一个定义的状态的变化作为报警。模拟量处理的死区应是容易改变的，这个模拟量应与定义的限制值相比较，这些限制值有高低限及变化率等，如果超限将产生报警。可调整的死区将用于防止重复报警，这些比较将由控制器完成。来自控制器数据，可能是实际值，也可能是计算值。过程数据应加上标签，以备后面的处理使用，至少应设下列标签：过去值（如通讯失败）；免维护点；手动输入值；无效的报警。允许有3级授权的操作者在线组态扫描和数据存取系统：采集和去除一个DCS上的点；设定一个免维护点，如这个数据不再刷新而保持最后一个扫描值和状态；设定和改变报警、死区和设定点；调整输入的采集周期，系统必须能初始化DCS的采集周期为5秒。组态工具应是用户友好的菜单驱动的方式，用户可用它组态打印格式，包括：组态数据记录的输入；根据PLC控制单元点的类型和采样周期进行的组态。数据库归档应提供数据库处理功能来保持数据文件和用户文件，这个功能能使操作者能把数据存储到备份设备上，同时，也能将数据从备份设备上重新存储到系统数据库中。实时数据库采集来的最新数据可用于显示和报表打印，实时数据的采集周期应是从1分钟到20分钟，实时数据库的存储能力应不少于安装的模拟量和数字量的1.25倍。记录记录系统应保持系统出现的有意义的事件记录，这些事件至少应包括：报警；信号值的改变；操作者的进入与退出；系统功能的成功与失败。所有记录信息应存储在文件中，使他们能被归档，记录应能在打印机上打印出来。历史数据库历史数据库存储从PLCDCS和键盘上来的数据，数据可通过实时数据库收集存储在历史数据库中，历史数据库的采集周期应被设定为从5分钟到25小时。根据存储的数据，历史数据库系统可以计算最小值、最大值、平均值、标准值、偏差、求和和其它特别算法，此外，应用程序的结果也可以存在历史数据库中，系统应能存储足够的模拟量信号值。在工作站上，操作者应可以手动输入和编辑历史数据，用这种方式外部产生和丢失的数据可以被输入，此外，应该容易地实现对新输入或编辑的数据的重新计算，且历史数据库中的信号值和计算值应能用于显示历史报表和趋势图。历史数据库的大小应只受磁盘空间的限制，此外，历史数据应能用磁盘进行长期存储，这些归档的数据应能用于趋势图、显示和报表。数据列表此项功能是为了使用户取得存储的信息，详细内容如下：用户应能在屏幕上显示信息或能得到硬拷贝，如果信息起初显示在屏幕上，它应可以转成需要的硬拷贝。当数据显示在屏幕上时，应是可以滚动和上下翻页的，标题应始终保留，数据应能分页打印，且每页顶部都要有标题。模拟数据操作者可以按小时、日、周、数值等提取数据。显示格式为：数据、时间、变量、单位，应容易地进行数据统计。报警应可以从报警记录中发现信息，用户应能从报警记录中了解到报警周期。可用下列方式发现报警数据：所有的报警在限定的时间和周期内；一个或多个指定的报警在限定的时间和日期内。报警应包括日期、时间、标志、设定和清除值，报警应用不同的颜色进行区别。状态应可以以与报警相同的方式，从状态变化中获取信息。数据存储报警应按日期、时间、标志、设定和清除值这样的格式，至少存储三个月。系统的状态应按报警的方式，至少存三个月。手动输入的数据也要按上面的格式，存储三个月。模拟量必须能按5分钟的时间间隔采集时，按日期、时间、单位的方式，至少可存储三个月。报表应能存储一年。当硬盘用到其存储量的75时，系统给出提示。显示a、一般描述可在线设置显示，显示系统应包含一套标准显示和菜单。从而与Windows环境相一致，所有显示必须有下列信息区：用于显示过程标题的标题栏，并允许窗口操作；操作员可以选择的菜单；用于显示目前时间、日期和任何状态信息的状态栏；屏幕中心应包含模拟图、趋势和其它显示。数据显示时要有单位，系统应包括交互式的显示构建软件，利用这个软件经过培训的操作员可以创建：系统模拟图；操作趋势图和报表；帮助页。可利用交互显示构建软件中的用户可组态的标准图符库进行显示组态，允许对每个显示元素进行完全控制，不能使用文本为导向的图形系统。显示应至少包括：在线操作员帮助页；模拟图；报警记录；状态记录；数据表；图形/棒图、趋势；报表。b、模拟显示一般描述在显示器上显示模拟图，在显示时可在线利用键盘和鼠标修改信号值。操作员可以通过不阻挡全屏的对话框来表述信号信息，这些信号信息包括信号值和其它属性。报警及系统对象所用的颜色符合IEC73，从概貌到最低级的细节，应是由菜单和鼠标驱动，并且在任何一点都可以回到主菜单。颜色应有16种前景和背景颜色，系统对象及流程线路等的颜色协商确定。闪烁及动画闪烁被定义为颜色或亮度的变化，动画主要是符号或字符的变化，这两种技术或其中之一，主要是用于需要操作者注意所发生的变化的场合。模拟量数据可以用带单位的数字值和图形等表示。现在的状态及报警用于数值、字符和符号的闪烁和动画，在报警时都应可以被加亮。承包商应编制适当数量的系统运行和监视的模拟图，其中应包括承包商应陈述的数据。c、报警报表应提供一个滚动的报警表，它的显示应是FIFO为基础，按时间顺序进行，它的存储能为应不低于500条输入。这个表应按不同的颜色进行区分：现在的报警、清除的报警。每条输入都应显示日期/时间/标志符及数值/设定或清除。d、状态表应提供一个以FIFO为基础，按时间顺序的状态变化滚动记录，它的存储不得少于500条输入，这个表应能以日期/时间/标志符/状态的形式识别系统操作。e、趋势趋势显示应是对数据库中的任何一点，可对历史值和当前值进行棒图和图线显示。当前值趋势显示应实时刷新，光标指示的值应被显示出来。应提供至少显示4个参数的多趋势显示，而且是操作员可以通过菜单进行选定。操作者必须能调节时基和趋势显示的输入值的范围。每个可测的变量应能用一个相对时间轴的图形表示，周期一般为2小时，也应提供一项可以设定起始和结束时间的功能，以达到希望的显示宽度。实时趋势的数据采样周期应是在30秒到1小时的范围内，操作者可选的。最好趋势显示窗口可重叠在模拟图上。报表系统应提供报表生成器，允许操作者为实时、历史和统计数据组态自由格式的报表。报表可以自动打印，也可以按需要打印，报表可以由用户程序、系统软件或第三方软件来运行。用exceL电子表格打印的日报、周报和月报，至少有：整体流程；水质参数；故障条件下的系统对象；超范围或出错的模拟量；采购、存储和使用的化学药品的数量；系统运行时间；能量消耗和功率因素。DCS系统网络拓扑图如下图 1炉 2炉 4.2现需安装4.2.1供货清单序号名 称规 格 及 技 术 要 求单位数量价格备注一烟气系统1吸收塔入口膨胀节个2*12吸收塔出口膨胀节个2*13烟道 米约354旁路系统米约10二吸收塔系统1吸收塔3.5 m18.50m.座2*12吸收塔一级除雾器材料：PP，7m2套2*13吸收塔二级除雾器材料：PP，7m2套2*14吸收塔喷嘴碳化硅，每层12个，个2*365吸收塔第一层喷淋层FRP层2*16吸收塔第二层喷淋层FRP层2*17吸收塔第三层喷淋层FRP层2*18循环泵滤网FRP 1000x1000x950个2*19循环泵滤网FRP 1000x1000x950个2*110循环泵Q=120m3/h，H=30m，、P=22kw台2*311备用循环泵Q=120m3/h，H=30m，P=22kw台112石膏浆液排出泵（变频）Q=20m3/h，H=45m，电机功率：11kW，效率47%台2*113吸收塔地坑搅拌器ZCK1200-65T1/LR 电机功率:4kW套2*214吸收塔地坑泵Q=15m3/h,H=40m,38%台2*115PH计个316压力表个10三工艺水系统(公用）1工艺水箱3m，H=5m容积35m3，材料：碳钢内部喷砂涂防腐漆个12工艺水泵Q=20m3/h，H=61-52mH2O，电动机功率：15kW台2四吸收剂制备及循环系统（公用）1石灰石浆液箱碳钢衬玻璃鳞片2.8m，H=5m个12石灰石浆液箱搅拌器Zwx1900-90T1/LR，XLD6-7-25，3kW，Y2-160M 不锈钢个13石灰石浆液泵10m3/h,40mH2O,5KW 耐防腐台1石灰石浆液泵10m3/h,40mH2O,5KW耐防腐台14石灰石粉仓钢结构，出料口400400mm，座15手动闸板阀LZ400400，4042m3/h，150kg台16电动给料器XG-300，2042m3/h，2.2KW变频电机Y100L1-4台17石灰石浆液过滤器325575个18置换氧化池6000x3000x4000mm座19提升泵10m3/h,20mH2O,2.2KW 耐防腐台210pH调节池6000x4500x4000mm座111氧化风机Q=30m3/min；H=59kpa；P30kw台112NaOH碱液罐碳钢衬玻璃鳞片2 m，H=3m个113碱液泵10m3/h,20mH2O,2.2KW 耐防腐个1五石膏脱水系统（公用）1浓浆泵Q=30m3/h，H=40m，P=15KW台12沉淀池16000x6000x4000mm座13压滤机台1六陶瓷多管除尘器LD-TCD40台2七电气系统（公用）1进线柜套12中心控制柜套13就地控制杨就地控制箱（可根据情况合并）套84在线监测系统套15DCS系统套16上位机套17操