精准喷氨技术要求.doc

热电 3#炉脱硝精准喷氨先进控制改造 技术要求 一、项目名称：热电 3#炉脱硝精准喷氨先进控制改造 二、情况说明 1、项目概述 （1）总则 1.1 本技术要求的使用范围仅限于索普热电厂脱硝精 准喷氨先进控制改造改造项目。 1.2 本项目通过对江苏索普集团热电厂的锅炉脱硝控 制系统的改造，提高锅炉运行的智能化水平，使之能够更加 适合全厂的经济、安全、环保运行的要求，减少人员操作， 使得氨水调门能够实现实时精准匹配锅炉运行状况，按需喷 氨，节约脱硝所需氨水能耗，提高机组可靠性和经济性。 1.3 投标方提供的产品应完全符合本规范书的要求。如 果投标方未以书面形式对本规范书提出异议，则意味着投标 方完全响应本规范书的要求，投标方提供的系统和有关设备 以及资料和服务等应完全满足本规范书和有关工业标准的 要求。如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对 规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以 详细说明。 1.4 投标方提供的设备应是全新的和先进的，并经过运 行实践已证明是完全成熟可靠的产品，产品技术指标必须符 合招标方提出的要求，并经过严格测试。 （2）目前热电环保脱硝装置运行现状： 2.1 热电厂现有三台 240t/h 循环流化床锅炉，脱硝系统 采用 SNCR 喷氨脱硝方法，NOx 排放执行≤50 mg/Nm3 标准。 受脱硝系统智能化水平限制，脱硝控制系统尚未实现理想中 的自动跟踪，仍处在长期手动操作状态，存在 NOx 排放小时 均值偏差较大的情况，烟囱南、北两侧烟道 NOx 排放小时均 值一日内可在 30-50 mg/Nm3 区间持续波动，部分时段，该值 超过 50 mg/Nm3。 2.2 部分工况下，运行人员为了满足环保考核要求，喷 入过量氨水，使得烟气氨逃逸率较大。根据国家环境保护标 准 HJ563-2010 6.1.1 规定：脱硝系统氨逃逸质量浓度应控 制在 8mg/m3 以下，我厂锅炉氨逃逸实测≥12mg/m3。 2.3 SNCR 系统内的喷氨过量引起副反应发生，易生成硫 酸氢氨等有害物质，造成空预器差压异常甚至堵塞、腐蚀， 严重时甚至影响漏风率。为此，有必要将净烟气的 NOx 纳入 闭环控制行列，使得锅炉产汽过程中能够实时改变喷氨量， 且能满足环保要求指标。 （3）施工单位工期要求 项目实施工期为 20 个工作日（大修期间），具体开工 时间提前 10 天通知中标单位人员到场。 （4）工作内容 4.1 投标方提供的脱硝精准喷氨优化控制系统为一套软 硬件一体化的、控制功能完善的控制系统，包括喷氨调节阀 （需要带阀位反馈），以下简称“精准喷氨控制系统”，该 系统能完成规范书规定的各项优化控制指标，确保机组安全、 高效运行。 4.2 系统的应用不改变 DCS 系统的原有控制功能，采用 先进控制技术和常规控制优化相结合，通过操作运行画面上 的投/切按钮，运行人员可以自由选择上述闭环控制系统是 受控于“精准喷氨控制系统”或者原 DCS 系统。 4.3 投标方采取多种软、硬件技术手段，保证精准喷氨 控制系统与机组 DCS 系统的可靠协作，在发生通讯故障、系 统故障、I/O 信号故障时优化控制系统立即交出控制权，机 组可平稳过渡到原 DCS 控制的合理运行方式下。 4.4 投标方采用如下技术路线，完成整个项目的设计、 集成、安装、调试： 4.4.1 进行机组动态特性试验和数学建模，归纳机组被 控对象特性，分析优化控制设计方向； 4.4.2 根据机组被控对象特性分析结果，在优化控制软 件包的基础构架上，针对性设计基于先进控制技术的脱硝优 化控制方案； 4.4.3 完成脱硝优化控制的策略组态，并搭建仿真平台， 通过详细的仿真试验，确定最终的控制方案和控制系统的初 始参数； 4.4.4 利用机组停机机会，完成“精准喷氨控制系统” 通讯接口修改调试、DCS 组态逻辑修改工作； 4.4.5 机组启机后，进行“精准喷氨控制系统”热态调 试工作，逐步投入“精准喷氨控制系统”的各项控制功能， 并进行必要的扰动试验和变负荷试验，以检验系统的运行性 能。 4.5 本项目将采用先进过程控制策略建立锅炉脱硝优化 控制系统。依据过程设定值与实际值等参量，采用先进控制 算法计算出相应的控制校正量，并结合智能前馈回路，最终 得到控制指令传输至 DCS 的 AO 通道，改变氨水调节门开度。 在控制回路设计过程中需考虑系统的无扰切换、指令跟踪等 工程问题。此方案中的智能前馈包含动态前馈与静态前馈两 部分。前馈量与锅炉蒸发量、一次风量、二次风量、负荷指 令、煤量、炉温、喷氨流量、烟气含氧量、给煤系统运行状 况等关联影响因素有关。 4.6 系统需要有通讯故障监控功能，当通讯出现故障时， 能发出报警（硬接线），并将控制权限切回到 DCS。 4.7 招标方在现场脱硫机柜间提供位置，供投标方布置 项目 PLC 控制柜。项目建设所需控制柜及通讯电缆由投标方 提供，且包含于项目总价内（脱硫机柜间距离控制室 200 米）。 （5）控制系统安装和调试 5.1 投标方对“精准喷氨控制系统”进行详尽的功能测 试，招标方派相关技术人员共同参与、确认。测试内容包括： 电源冗余切换试验、控制装置接地检查、控制策略静态检查、 控制组态逻辑下装及动态检查、I/O 通道测试、MODBUS 通讯 功能测试。 5.2“精准喷氨控制系统”安装和静态调试通常安排在 机组停机检修期间进行，具体时间根据招标方的检修计划确 定。 5.3 投标方按照合同约定时间到现场下载优化控制的相 关软件。 5.4 招标方配合投标方进行“精准喷氨控制系统”与 DCS 系统间的通讯调试工作，确保通讯信号传输正常。 5.5 投标方提供 DCS 系统内的组态逻辑修改 SAMA 图。招 标方负责完成 DCS 组态逻辑修改工作。组态逻辑修改结束后， 投标方负责进行必要的静态检查和试验， 保证逻辑修改无误。 5.6 招标方负责 DCS 操作员站画面修改工作（增加“精 准喷氨控制系统”优化系统“投/切”按钮），投标方负责 进行必要的静态检查和试验，保证画面修改无误。 5.7 DCS 逻辑和画面修改结束后，在投标方和招标方技 术人员共同确认下将该部分功能全部闭锁，以避免机组重新 启动后发生系统误投、逻辑误动情况。 2、改造后的性能指标 投标方所提供的“精准喷氨控制系统”在现场投用时在 一次设备正常并有调节余量的前提下可达到如下运行性能： 2.1 系统投运后，机组氨水流量控制回路实现全自动控 制，运行过程中操作人员不再对氨水调门的开度进行人工干 预。 2.2 稳定负荷下，净烟气的 NOx 控制误差（实际值与设 定值之差）不大于 4 mg/Nm3。 2.3 变负荷工况下，净烟气的 NOx 控制误差（实际值与 设定值之差）不大于 15 mg/Nm3。 3、精准喷氨配置要求 序号 名称 供货品牌 1 PLC 硬件 西门子 s300、施耐德 2 喷氨调节阀 费希尔、德国阿卡、梅索、福 备注 进口产品 斯 3 通讯光纤 单模 4 端子 魏的米勒或者菲尼克斯 5 电源 西门子、菲尼克斯、ABB 6 电缆 200 米 4、系统通讯 为保证新建系统与现有 DCS 连接的安全性，同时确保控 制优化之后的效果，招标方现有 DCS 系统提供以下相关信号 供新系统采集计算： 序号 信号描述 序号 信号描述 1 锅炉蒸汽流量 2 锅炉氨水流量泵流量 3 锅炉平均床温 4 锅炉稀释水流量泵流量 5 锅炉给煤量 6 锅炉氨水流量泵变频器开度 7 锅炉烟气含氧量 8 锅炉稀释水流量泵变频器开度 9 锅炉一次风量 10 锅炉氨逃逸 11 锅炉二次风量 12 锅炉喷氨量 13 锅炉床温（各位置） 14 锅炉给煤系统运行状况（4 台） 15 锅炉空预器出口 NOx 16 锅炉氨水调节回路先控投入 17 锅炉除尘器出口 NOx 18 锅炉 NOX 仪表维护 19 锅炉 NOX 仪表吹扫 项目实施过程中，投标方负责数据的采集及计算编程。 5、项目承包模式 本项目采用 EPC 总承包模式实施，投标方报价应包含项 目建设所需的设备、施工、数据采集编程、调试以及项目投 用前的人员培训等所有费用。对于需乙方提供的材料，除清 单上的要求外，其他不作明确要求，只要项目结束满足文件 中提交的 3 项性能要求即可。质保一年。