DCS控制系统在水泥余热发电中的应用.docx

DCS控制系统在水泥余热发电中的应用摘要：随着节能减排的号召余热发电在水泥行业中得到了广泛的关注。目前余热发电系统的控制人工参与相对较多自动化程度不高智能控制在余热发电系统中没有得到实际的应用如何解决余热发电系统中智能自动化程度不高这一问题成为余热发电发展的关键。目前DCS控制系统被广泛应用于水泥余热发电中本文首先介绍了DCS的基本概念与特点然后探讨了其在余热发电中的应用。关键词：DCS；控制系统；水泥余热发电我国是世界水泥生产和消费的大国近年来新型干法水泥生产发展迅速技术、设备、管理等方面日渐成熟。目前国内已建成运行了大量2000t/d以上熟料生产线新型干法生产线与其他窑型相比在热耗方面有显著的降低但新型干法水泥生产对电能的消耗和依赖依然强劲因此新型干法水泥总量的增长对水泥工业用电总量的增长起到了推动作用一定程度上加剧了电能的供应紧张局面。而目前国内运行的新型干法水泥熟料生产线采用余热发电技术来节能降耗的企业极少再者国内由于经济潜力增长加剧了电力短缺的矛盾刺激了煤电项目的增长一方面煤电的发展会加速煤炭这种有限资源的开采、消耗另一方面煤电生产产生大量的尔二氧化碳等温室气体加剧了对大气的环境污染。因此在水泥业发展余热发电项目是行业及国家经济发展的必然。此外为了提高企业的市场竞争力扩大产品的盈利空间国内的许多水泥生产企业在建设熟料生产线的同时也纷纷规划实施余热发电项目。水泥余热发电项目充分利用熟料煅烧生产时排放的大量废气进行回收发电既可降低水泥熟料的生产成本提高企业经济效益又能保护环境创造良好的社会效益成为新的经济增长点。水泥窑纯低温余热发电完全符合国家的相关产业政策是21世纪的新技术产业推广应用的前景十分广阔；水泥窑纯低温余热发电在我国水泥行业推广应用对提高我国的能源利用水平保护环境起到积极的促进作用。电力系统在水泥余热发电有着举足轻重的作用当前主要采用的是DCS控制系统本文详细介绍了DCS控制系统在水泥余热发电中的应用。1DCS的基本概念与特点DCS即所谓的分布式控制系统或在有些资料中称之为集散系统是相对于集中式控制系统而言的一种新型计算机控制系统它是在集中式控制系统的基础上发展、演变而来的。DCS的核心结构基本上是一致的即“三点一线”式结构。其中计算机网络是整个DCS系统的骨架作为“三点一线”其中的一线“三点”则是指的操作员站、工程师站、现场I/O控制站其中操作员站面对的是操作人员工程师站面对的是监控管理的人员现场I/O控制站是工业现场中面向控制现场的。操作员站、工程师站、现场I/O控制站通过网络进行传输信息是DCS系统的不可或缺的重要组成部分。有以上论述经过分析DCS呈现以下趋势：1）开放性。集散控制系统中所使用的设备现在都正在通用化专一化的产品越来越少计算机和网络通用化更高。高性能的工控机、工作站等设备大量采用专用网络产品逐渐被淘汰通用网络产品正在盛行。网络通信规约逐渐向标准靠拢系统集成方式构成的应用系统方法越来越多的瘦到应用。2）分散化和智能化。现在被大量采用的主要是智能仪表、智能电子设备及现场总线技术将DCS的体系逐步的分散数字控制已经成为其中的重点DCS逐步朝着智能化的方向发展。3）系统的构成的多种多样。目前集散控制系统已经成了广义的概念不再单纯的指传统的DCS新一代的集散控制系统其构成根据应用领域的不同而不同。4）自动化的综合性高。集散控制系统正大阔步的朝着综合的自动化方向发展系统的相互关联与影响是未来发展的趋势。2余热发电的工艺流程概述由于热力系统的的不同水泥纯低温余热发电在工艺上也将不同。余热发电利用较多的是双压补汽式余热发电热力系统双压补汽式的汽轮机是由两股蒸汽从不同的部位进入汽轮机做功参数较高的主蒸汽从汽轮机前端经过主汽门、调节汽阀进入汽轮机做功；参数较低的蒸汽经过补汽阀从汽轮机补汽口进入渐缩式蜗壳补汽缸与该处的主蒸汽充分混合后一起做功。从窑头熟料冷却机废气出口出来的废气温度大约在400℃左右将从AQC炉的顶部进入AQC炉同时自下而上的流动的水将于废气进行反向热交换AQC炉的水吸取热量后会产生两种蒸汽。此时出AQC炉的烟气烟气温度大约是在90℃左右然后经过电除尘器最后排入大气。出窑尾预热器的废气废气温度大约在350℃左右将会从SP炉的顶部进入SP炉炉膛和自下而上流动的水工质进行反向热交换水工质吸热后产生压力比较大、温度比较高的主蒸汽该主蒸汽进入汽轮机之前先与AQC产生的主蒸汽在中压集汽缸混合最后一起进入汽机房的主蒸汽母管。补充蒸汽和主蒸气作为做功介质进入汽轮机做功做完功的乏汽然后进入凝汽器进行冷却被凝结成水然后凝结水经凝结泵被送入到真