臺(tái)塑公司于1985 年成立電子組,與日本富士電機(jī)技術(shù)合作,從事中大型分散式控制系統(tǒng)(DCS)軟硬件設(shè)計(jì)與制造,2004年臺(tái)塑實(shí)現(xiàn)多元化發(fā)展策略,將富士電機(jī)DCS技術(shù)整體收購(gòu),成立臺(tái)塑電子(寧波)有限公司,由日本、臺(tái)灣經(jīng)驗(yàn)直接移轉(zhuǎn)到大陸,并培養(yǎng)大陸技術(shù)人員,達(dá)成制造本土化,就近服務(wù)客戶。目前臺(tái)塑DCS(富士DCS)廣泛應(yīng)用與鋼鐵、化工、紙業(yè)、學(xué)校、醫(yī)院、汽電共生、發(fā)電廠等過程。
富士電機(jī)于1975年10月發(fā)布DCS系統(tǒng),是世界上最早研發(fā)出DCS系統(tǒng)的廠家之一。AX-2000集散控制系統(tǒng)是富士的第五代產(chǎn)品系統(tǒng),是開放的新一代綜合控制系統(tǒng),智能可靠的Process I/O 單元同時(shí)也被橫河的CS3000系統(tǒng)所采用。AX-2000系統(tǒng)具有良好的控制性能、實(shí)時(shí)靈活的通訊能力、直觀清晰的人機(jī)接口,系統(tǒng)擴(kuò)展方便,獲得用戶較高評(píng)價(jià)。
純低溫水泥余熱發(fā)電設(shè)備是將水泥生產(chǎn)的預(yù)燒成過程中產(chǎn)生的廢氣由余熱回收鍋爐進(jìn)行熱回收,再由蒸汽輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電的設(shè)備。設(shè)備能有效利用水泥生產(chǎn)線的廢氣、在節(jié)能的同時(shí)也對(duì)環(huán)保作出貢獻(xiàn)。海螺集團(tuán)作為中國(guó)最大的水泥生產(chǎn)商,與日本川崎重工合作,在中國(guó)海螺寧國(guó)水泥廠4000t/d水泥生產(chǎn)線上率先應(yīng)用純低溫余熱發(fā)電技術(shù),并獲得了成功。海螺集團(tuán)成為中國(guó)大陸純低溫余熱發(fā)電的最早應(yīng)用和受益者。其中這套純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的DCS先進(jìn)控制系統(tǒng)采用的是IX-2000控制系統(tǒng)。
1、純低溫余熱發(fā)電技術(shù)概述
純低溫余熱發(fā)電技術(shù)即在新型干法生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中,通過余熱回收裝置——余熱鍋爐將水泥窯窯頭、窯尾排出大量低品位的廢氣余熱進(jìn)行回收換熱,產(chǎn)生過熱蒸氣推動(dòng)汽輪機(jī)實(shí)現(xiàn)熱能——機(jī)械能的轉(zhuǎn)換,再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電能,并供給水泥生產(chǎn)過程中的用電負(fù)荷。
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圖1 純低溫余熱發(fā)電能量流程圖[/align]
2、純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成和作用
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圖2 純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成圖[/align]
兩臺(tái)高效余熱鍋爐,AQC鍋爐和PH鍋爐將水泥生產(chǎn)過程中隨廢氣排放到大氣中的熱能吸收,產(chǎn)生壓力為25Kg/cm2、溫度為335℃-350℃、蒸發(fā)量為31.1t/h的過熱蒸汽及二級(jí)低壓飽和蒸汽并進(jìn)入汽輪機(jī),進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,拖動(dòng)發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸送電力。PH鍋爐為強(qiáng)制循環(huán)、煙氣流向?yàn)樗?、管程流向?yàn)榇怪?、管列形式為循排、傳熱管為光管、除灰裝置為振打系統(tǒng);AQC鍋爐為自然循環(huán)、煙氣自上而下、管程流向?yàn)樗?、管列形式為錯(cuò)排、傳熱管為螺旋翅管、除灰裝置為吹灰器。
3、項(xiàng)目概況:
3.1 項(xiàng)目基本情況
1995年8月國(guó)家計(jì)委與日本NEDO簽訂示范事業(yè)協(xié)議書
1995年10月川崎重工和寧國(guó)水泥廠簽訂協(xié)議1996年10月開工建設(shè)
1998年2月工程建設(shè)完畢,并于2月8日并網(wǎng)發(fā)電一次成功。
3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)裝機(jī)容量: 6480kW
設(shè)計(jì)年發(fā)電量: 4087萬(wàn)kWh
設(shè)計(jì)噸熟料發(fā)電: 33.07kWh/t
3.3 實(shí)際運(yùn)行
實(shí)際發(fā)電能力: 7200kW
05年實(shí)際年發(fā)電量: 5385萬(wàn)kWh
05年實(shí)際噸熟料發(fā)電: 36.38kWh/t
4、控制系統(tǒng)介紹
整個(gè)余熱發(fā)電裝置的控制系統(tǒng)于1998年完成,至今系統(tǒng)仍在使用中。整個(gè)系統(tǒng)共有I/O點(diǎn)數(shù) 1200點(diǎn),系統(tǒng)由ICS-2000冗余控制站1對(duì),IOS-PC2000操作員站2臺(tái),IDS-PC2000冗余數(shù)據(jù)庫(kù)站1對(duì)組成。
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圖3 控制系統(tǒng)示意圖[/align]
4.1 控制系統(tǒng)各組成部分
4.1.1 控制器
具備控制器、I/O卡件、I/O單元電源模塊、I/O通訊模塊、總線接口模塊、電源的冗余配置。
ICS控制器采用高性能處理器(CPU),輕松實(shí)現(xiàn)高速的過程控制和高速浮點(diǎn)運(yùn)算,同時(shí)具有大容量的程序存儲(chǔ)空間
ICS控制器具備強(qiáng)大的EI型綜合控制功能。ICS控制器,融合了電氣控制和儀表調(diào)節(jié)技術(shù)。在硬件/軟件/工程上,真正實(shí)現(xiàn)EI綜合控制。 EI控制比例自由設(shè)定使控制器負(fù)荷分散,執(zhí)行效率提高,為生產(chǎn)過程自動(dòng)化提供優(yōu)良的系統(tǒng)環(huán)境。
通過以太網(wǎng)的冗余設(shè)置實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)通訊的高可靠性。
4.1.2 操作站
操作站采用可以連續(xù)24小時(shí)運(yùn)行的工業(yè)PC既可采用通用鼠標(biāo)、鍵盤等操作設(shè)備,也可采用專用操作員鍵盤。系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)對(duì)IDS進(jìn)行冗余設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)存貯的高可靠性通過以太網(wǎng)的冗余設(shè)置實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)通訊的高可靠性。
4.1.3 I/O卡件
I/O卡件為單點(diǎn)卡件,更換容易,分散分險(xiǎn)。
部分I/O卡件可冗余配置,采用換代卡件可實(shí)現(xiàn)全冗余。每個(gè)控制站可接128局模塊。每局可放16個(gè)AI或AO,可放64個(gè)DI或DO。
4.1.4 流程圖
可以繪制流程圖,實(shí)時(shí)顯示工藝,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況
可以定義警報(bào)發(fā)生時(shí)彈出窗口的內(nèi)容遠(yuǎn)程監(jiān)控
具備權(quán)限設(shè)定,可以通過密碼和鑰匙來(lái)確定權(quán)限(操作員,工程師),提高安全性。
5、余熱發(fā)電運(yùn)行統(tǒng)計(jì)
6、余熱發(fā)電效益
純低溫余熱發(fā)電技術(shù)在中國(guó)海螺寧國(guó)水泥廠4000t/d水泥生產(chǎn)線上率先獲得了成功應(yīng)用。截止06年9月底累計(jì)發(fā)電量4.54億度,創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益2.27億元,減少二氧化碳排放量36.3萬(wàn)噸,減少60萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤耗,節(jié)約了能源保護(hù)了環(huán)境。
整個(gè)富士DCS分散控制系統(tǒng)從1998年至今,仍正常運(yùn)行。在使用當(dāng)中充分體現(xiàn)了其技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn),受到了用戶廣泛的贊譽(yù)。
參考文獻(xiàn):
1、純低溫余熱發(fā)電技術(shù)在海螺的應(yīng)用、創(chuàng)新和發(fā)展 安徽海螺水泥股份有限公司