广发电厂脱硝控制逻辑说明（12月3日）

广州发电厂有限公司

1～5号锅炉烟气脱硝EPC改造工程

控 制 逻 辑 说 明

同方环境股份有限公司二 ○ 一 ○年 十 月

广州发电厂有限公司1~5号锅炉烟气脱硝EPC改造工程 控制逻辑说明

目 录

第一章 DCS软件工作内容 .................................................. 3 第二章 还原剂制备区控制逻辑说明 .......................................... 4

1 除盐水罐和尿素溶解系统 ............................................. 4

1.1 除盐水泵 ...................................................... 4 1.2 除盐水罐进水阀 ............................................... 5 1.3 尿素溶液输送泵A（B类似） ..................................... 6 1.4 尿素溶解池A搅拌器（B类似） ................................. 6 1.5 尿素溶液密度计入口阀 .......................................... 7 1.6 尿素溶液回流进尿素溶解池A阀（B类似） ........................ 8 1.7 尿素溶液输送泵去尿素溶液储罐阀 ................................ 8 1.8 A尿素溶解罐进水阀（B尿素溶解罐进水阀类似） ................... 9 1.9 加热蒸汽进尿素溶解池A阀（B类似） ............................ 9 1.10 加热蒸汽进尿素溶解罐调节阀 ................................... 10 1.11 尿素溶液配置步骤（以A罐为例，B罐相同） ..................... 10 2 尿素溶液输送及循环系统 ............................................ 11

2.1 尿素溶液给料泵A（B类似） .................................... 11 2.2 尿素给料泵A入口阀（B类似） ................................. 12 2.3 尿素给料泵出口阀 ............................................. 12 2.4 加热蒸汽进尿素溶液储罐阀 ..................................... 13 2.5 尿素溶液储存罐液位显示： .................................... 14 2.6 尿素给料泵变频调节： ........................................ 14 2.7 A、B尿素溶液给料泵长时间停运时需做的措施： .................. 14

第三章 热解反应器系统控制逻辑说明 ..................................... 14

1 #1尿素热解反应器系统 .............................................. 14

1.1.1 1号热解反应器、稀释风机、加热器 及二次风阀的投入与退出 .... 16 1.1.2 1A高温稀释风机（1B高温稀释风机类似） ..................... 17 1.1.3 1#电加热器 ................................................ 18 1.1.4 1#尿素热解反应器出口去1#炉SCR反应器开关阀（去2#炉阀类似） 19 1.1.5 1#尿素热解反应器出口去1#炉SCR反应器调节阀（去2#炉阀类似） 20

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1.1.6 1#锅炉二次风阀（2#锅炉二次风阀类似） ....................... 20 1.2 1#尿素溶液计量分配装置 ....................................... 20 1.2.1 1#热解反应器尿素计量与分配装置的投入及退出 ................. 21 1.2.2 1#尿素热解反应器尿素溶液阀 ................................. 23 1.2.3 1#尿素热解反应器尿素溶液调节阀 ............................. 23 1.2.4 1#尿素热解反应器雾化空气阀 ................................. 24 1.2.5 1#尿素热解反应器雾化空气调节阀 ............................. 24 1.2.6 1#尿素热解反应器喷枪冲洗阀 ................................. 24 1.2.7 1#尿素热解反应器冷却空气阀 ................................. 25 2 #2尿素热解反应器系统 .............................................. 26

2.1 2号热解反应器、稀释风机、加热器 及二次风阀门系统 ......... 27 2.1.1 2号热解反应器、稀释风机、加热器 及二次风阀的投入与退出 ... 27 2.1.2 1A高温稀释风机（1B高温稀释风机类似） ..................... 28 2.1.3 #2电加热器 ............................................... 29 2.1.4 #2尿素热解反应器出口去#3炉SCR反应器开关阀 ................ 30 2.1.5 #3锅炉二次风阀 ............................................ 30 2.2 #2尿素溶液计量分配装置 ..................................... 31 3 #3尿素热解反应器系统 .............................................. 31 4 计算公式 .......................................................... 31

4.1 反应器的烟气流量计算式 ....................................... 31 4.2 NOx浓度计算方法 ............................................. 31 4.3 脱硝效率 .................................................... 31 4.4 需氨量计算公式 ............................................... 32 4.5 稀释风机流量换算式： ......................................... 32

第四章 SCR1/ SCR2/ SCR3/ SCR4/ SCR5反应器系统控制逻辑说明 ............ 33

1 #1锅炉SCR反应器系统 .............................................. 33

1.1 #1炉SCR反应器声波吹灰器系统 ................................ 34 1.2 #1炉SCR反应器蒸汽吹灰器系统 ................................ 35 1.3 吹灰蒸汽入口气动阀 .......................................... 36 1.4 反应器蒸汽疏水旁路气动阀 .................................... 37

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第一章 DCS软件工作内容

1 系统概述

本脱硝DCS控制系统是广州发电厂有限公司#1~5锅炉烟气脱硝EPC改造工程采用的1套DCS控制系统。脱硝系统由1套尿素溶解系统和3套尿素热解系统以及5套SCR反应器系统组成。

2 系统工艺控制逻辑

系统工艺控制逻辑设计的依据主要是脱硝工艺控制要求，并且按照电厂实际情况进行适当调整。下面主要介绍本脱硝DCS系统控制逻辑的具体内容以及内部逻辑关系，系统外部接口信号详见TFEN-E1008S-K0106DCSIO清册。

除了与本系统各设备之间的I/O信号连接，脱硝DCS控制系统还与电厂其它系统存在一些交互信号。取自脱硝系统外部的信号有：锅炉负荷（用于换算烟道烟气流量）和MFT等等。

本脱硝DCS控制系统主要完成的计算和控制有：氨/尿素需求量计算、尿素溶液喷射装置调节控制、热解室温度控制、稀释风机及电加热器控制等相关辅助设备控制。

由于脱硝系统的设备启停过程需要按照一定的工艺顺序进行，DCS系统设计了一套热解系统顺控程序、声波吹灰顺控程序等，以简化操作过程。

此外，DCS系统设计了稀释风机及电加热器和溶液喷射装置的跳闸首出逻辑等辅助逻辑。

注：保护信号是长信号，联锁信号是脉冲信号。 下面具体说明脱硝系统各部分的工艺控制逻辑。

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第二章 还原剂制备区控制逻辑说明

1 除盐水罐和尿素溶解系统

涉及的仪表以及设备

15HSJ10/20BB001 尿素溶解池A/B 15HSJ11/21AP001 尿素溶液输送泵A/B 15HSJ10/20AM001

15HSJ10CL101 15HSJ10CT101 15HSJ20CL101 15HSJ20CT101 15HSJ21CF101 15HSJ21CD101 15HSU10CP101 15HSJ30CL101 15HSJ30CT101

15HSJ11AA003 15HSJ21AA003 15HSJ11AA002 15HSJ50AA001 15HSJ11AA001 5HSU20AA001 15HSU30AA001 15HSU20AA101 1.1 除盐水泵

启动条件：（逻辑与）尿素溶解池A/B搅拌器 尿素溶解池A液位(0-2.5m) 尿素溶解池A温度（0-200℃） 尿素溶解池B液位(0-2.5m) 尿素溶解池B温度（0-200℃） 除盐水流量（0~30m3/h）

尿素溶液密度测量（500~2000Kg/m3） 加热蒸汽压力（0~2MPa） 尿素溶液储罐液位(0-4.5m) 尿素溶液储罐温度（0-200℃） 尿素溶液回流进尿素溶解池A阀 尿素溶液回流进尿素溶解池B阀 尿素溶液密度计入口阀 除盐水进水阀

尿素溶液输送泵去尿素溶液储罐阀 加热蒸汽进尿素溶解池A阀 加热蒸汽进尿素溶解池B阀 加热蒸汽进尿素溶解池调节阀

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1 设备处于远控位置 2 设备无综合报警信号 3 设备无保护停信号 4 除盐水罐液位大于0.5m 手动启：

满足许可条件，手动启动即可 自动启：

当投入自动时，#1#2#3热解反应器尿素溶液阀关闭时，会走顺控，自动启动停止条件：

设备处于远控位置 手动停：

满足许可条件，手动停止即可 自动停：

当投入自动时，#1#2#3热解反应器尿素溶液阀关闭时，会走顺控，自动停止保护停：（逻辑或）

1 开关综合报警信号来 2 除盐水罐液位小于0.4m；

1.2 除盐水罐进水阀 开许可条件：（逻辑与） 1 无保护关闭信号； 手动开：

手动打开即可 自动开：

当投入自动且液位小于1米。 关许可条件： 无 手动关：

手动关闭即可

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自动关：

当投入自动且液位大于1.8米 保护关：

当液位大于1.9米

1.3 尿素溶液输送泵A（B类似） 启动条件：（逻辑与）

1） 设备处于远控位置 2） 设备无综合报警信号 3） 设备无保护停信号

4） 尿素溶解罐A液位大于1.2m

5） 尿素溶液输送泵去尿素溶液储罐阀关闭 手动启：

满足许可条件，手动启动即可 自动启： 无 停止条件：

设备处于远控位置 手动停：

满足许可条件，手动停止即可 自动停： 无

保护停：（逻辑或）

1） 开关综合报警信号来

2） 尿素溶解池A液位小于0.4m；

3） 尿素溶液输送泵A运行且尿素溶液密度计入口阀关闭且尿素溶液输送泵去尿素溶液储罐阀关闭，延时5s； 1.4 A尿素溶解搅拌器（B类似） 启动条件：（逻辑与）

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1) 设备处于远控位置 2) 设备无综合报警信号 3) 设备无保护停信号 手动启：

手动状态下，满足许可条件，手动启动即可 自动启：

当投入自动，且液位大于1.1米 停止条件：

设备处于远控位置 手动停：

满足许可条件，手动停止即可 自动停：

当投入自动，且液位小于1.1米 保护停：（逻辑或）

1 尿素溶解池A液位小于0.9m； 2 开关综合保护信号来 1.5 尿素溶液密度计入口阀 开许可条件： 无 手动开：

手动打开即可 自动开：（逻辑或）

1 当投入自动且尿素溶液输送泵A运行 2 当投入自动且尿素溶液输送泵B运行 关许可条件： 无 手动关：

手动关闭即可 自动关：

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无 保护关：

无

1.6 尿素溶液回流进尿素溶解池A阀（B类似） 开许可条件： 无 手动开：

手动打开即可 自动开：

当投入自动且尿素溶液输送泵A运行 关许可条件： 手动关闭即可 手动关：

手动关闭即可 自动关：

当投入自动且尿素溶液输送泵A停止，延时30S 保护关：

无

1.7 尿素溶液去尿素溶液储罐阀 开许可条件：（逻辑与） 1 无保护关闭信号 手动开：

手动打开即可 自动开：

无 关许可条件： 无 手动关：

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手动关闭即可 自动关：

无当投入自动且尿素溶液储罐液位大于3.8m 保护关：

尿素溶液储罐液位大于3.8m

1.8 A尿素溶解罐进水阀（B尿素溶解罐进水阀类似） 开许可条件：

无保护关闭信号 手动开：

手动打开即可 自动开：

无 关许可条件： 无 手动关：

手动关闭即可 自动关：

当投入自动且本尿素溶解罐液位大于1.35米 保护关：

当本尿素溶解罐液位大于2.3m 1.9 加热蒸汽进尿素溶解罐A阀（B类似） 开许可条件：

无保护关闭信号； 手动开：

手动打开即可 自动开：（逻辑与）

投入自动状态

尿素溶解罐A温度小于50℃ 尿素溶解罐液位大于1.2米

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关许可条件： 无 手动关：

手动关闭即可 自动关：

当投入自动且尿素溶解池A温度大于60℃； 保护关：（或）

A尿素溶解罐温度大于65℃ 尿素溶解池A液位小于1.0m 1.10 加热蒸汽进尿素溶解罐调节阀

投运后，此阀门开到10%进行蒸汽流量截留，基本不用再操作。 1.11 尿素溶液配置步骤（以A罐为例，B罐相同） 1） 打开A尿素溶解罐进水阀，补水至1.35米。

打开后可投入自动，原始液位0.36米左右，罐的半径为1米，相当于加入3.2 吨左右的除盐水

2） 启动A尿素溶解罐搅拌器。 根据情况，可投入自动 3） 打开蒸汽进A尿素溶解罐阀 根据情况，可投入自动 4） 人工加入65袋尿素。

大约3.2吨左右，液位大约到2.25米左右 5） 打开密度计入口阀、尿素溶液回流A阀。 6） 启动A尿素溶液输送泵。

7） 待溶解罐内的温度稳定，密度计数值稳定，且在1140Kg/m3左右。 8） 打开A尿素溶液输送泵去尿素溶液储罐阀，关闭密度计入口阀。 9） A尿素溶解罐液位小于0.4米时，A尿素溶液输送泵会保护停止。 10）打开A尿素溶解罐进水阀，补水至1.35米。 重复第5、6步，冲洗密度计2分钟，停止输送泵。

即完成一溶解罐的尿素溶液配制，五罐可打满储存罐。一储存罐的尿素溶液可供五

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台炉满负荷下五天左右的用量。 2 尿素溶液输送及循环系统

涉及的仪表以及设备

15HSJ30BB001 尿素溶液储罐 15HSJ11/21AP001 尿素给料泵A/B

15HSJ30CT101 尿素溶液储罐温度（0-200℃） 15HSJ30CL101 尿素溶液储罐液位（0-4.5m）

15HSJ35CT101 尿素溶液回尿素溶液储罐管线温度（0-200℃） 15HSJ35CP101 尿素溶液回尿素溶液储罐管线压力（0~1MPa） 15HSJ30GH001AI 尿素给料泵变频器速度反馈（0~50HZ） 15HSU10AA001 加热蒸汽进尿素溶液储罐阀 15HSJ35AA001 尿素给料泵出口阀 15HSJ31AA001 尿素给料泵A入口阀 15HSJ32AA001 尿素给料泵B入口阀 2.1 尿素溶液给料泵A（B类似） 启动条件：（逻辑与）

1 设备处于远控位置；

2 无尿素给料泵变频器故障信号； 3 设备无保护停信号；

4 尿素溶液储罐液位大于0.6m；

5 尿素给料泵A入口阀打开且尿素给料泵出口阀关闭； 手动启：

满足许可条件，手动启动即可 自动启：

尿素给料泵A投备用且另一台泵跳闸（当未操作时，运行信号消失）； 停止条件：

设备处于远控位置 手动停：

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满足许可条件，手动停止即可 自动停： 无

保护停：（逻辑或）

1 尿素溶液储罐液位小于0.5m；

2 尿素给料泵A运行且出口阀关闭，延时5s。 3 尿素给料泵A运行且入口阀关闭，延时3s 2.2 尿素给料泵A入口阀（B类似） 开许可条件： 无 手动开：

手动打开即可 自动开：

无 关许可条件：

尿素给料泵A停止 手动关：

满足关许可条件，手动关闭即可 自动关： 无 保护关：

无

2.3 尿素给料泵出口阀 开许可条件： 无 手动开：

手动打开即可 自动开：

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投入自动且尿素给料泵A或B运行 关许可条件：

A或B尿素给料泵都未运行 手动关：

满足许可条件，手动关闭即可 自动关：

投入自动且尿素给料泵A、B均停止； 保护关：

无

注：启动后的泵为主泵，另一台人工投入备用状态。 2.4 加热蒸汽进尿素溶液储罐阀 开许可条件：

无保护关闭信号； 手动开：

满足许可条件，手动打开即可； 自动开：

投入自动

储罐液位大于0.5m， 尿素溶液储罐温度小于50℃； 关许可条件： 无 手动关：

手动关闭即可； 自动关：

投入自动且尿素溶液储罐温度大于60℃； 保护关：

尿素溶液储罐液位小于0.5m 尿素溶液储罐温度大于65℃

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2.5 尿素溶液储存罐液位显示：

需做公式H=H0+P/ρg，单位：m，H0是测点安装高度，P 为实测尿素溶液储存罐液位的压力值，单位：Pa，g=9.8 ρ为溶解罐测量实测密度值，固定为1140，单位：kg/m3。 2.6 尿素给料泵变频调节：

1． A、B尿素给料泵不投自动变频调节。

2． 初次启动时，把泵调节到40Hz运行，然后关尿素溶液储罐顶部的回流手动阀，

将回流压力调节到0.35Mpa左右。

3． 正常运行时，通过调节频率把回流压力调节到0.3Mpa-0.4MPa。

2.7 A、B尿素溶液给料泵长时间停运时需做的措施：

1． 关闭入口阀后，打开出口阀，打开手动排放阀排净管道内的尿素溶液，需5分钟以上。

2． 关闭排放手动阀，打开泵出口冲洗阀，打开三台热解反应器的三台尿素溶液开关阀，调节阀全开，对管道和喷枪进行冲洗。约3-5分钟。

第三章 热解反应器系统控制逻辑说明

1 #1尿素热解反应器系统

#1尿素热解反应器系统是由稀释风机、电加热器、热解反应器、计量分配装置等设备组成。分别来自#1、#2锅炉的240℃二次风，经过1A、1B高温稀释风机的加压，经过1台210KW电加热器加热至500℃，送入到热解反应器。在热解反应器中，根据锅炉SCR反应器需要提供的氨气量，调节还原剂尿素溶液流量，500℃的高温空气可以在最大尿素流量的情况下，将尿素溶液热解成浓度5%以下的氨气，送入到#1、#2锅炉喷氨系统，进行脱硝反应。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/31m8.html