华能天津IGCC电厂250MW机组的化工岛包括空分系统、气化系统、脱硫及硫回收系统。气化系统包括磨煤与干燥、煤粉加压与输送、气化/合成气冷却、排渣、干法除灰、湿法洗涤、初步水处理等子系统。气化炉为二段式气化炉，机组DCS采用美国霍尼韦尔公司制造的PKSDCS。
煤粉输送系统采用独立的3个管线，其中A、B管线分别向一段气化炉输送煤粉，C管线向二段气化炉输送煤粉。依据设计煤种，A、B管线提供50％气化炉生产能力的设计煤种，C管线提供15％气化炉生产能力的设计煤种。煤粉输送系统的相关控制包括顺序控制、复杂控制、简单控制和联锁控制逻辑阁。
一、顺序控制
1.1顺序控制程序
干煤粉输送系统主要设备有粉煤布袋过滤器、粉煤储罐、放料罐和给料罐，其系统结构见图1。
干煤粉加压输送过程由顺序给料控制程序实现，分别对应A、B、C管线。正常运行时，煤粉加压输送过程由顺序给料控制程序控制，给料控制程序根据煤烧嘴对煤粉的需求量自动调节给料阀开放，以间断的方式向给料罐输送物料。
顺序给料控制程序具有18个步序，每一步序包括执行条件和动作指令，在启动给料控制程序前，需确认放料罐已在高压满罐状态后，进行如下的控制：
（1）随着给料罐连续将煤粉送至煤烧嘴，其料位不断下降，当料位降低到设定值以下时，开启放料罐底部阀门向给料罐输送物料，同时启动放料计时器。
（2）如在计时时间内放料罐放空，通过关闭放料阀和平衡阀隔离放料罐和给料罐，然后开启减压阀对放料罐逐步减压，减压过程分3个步序进行，前2个步序通过限流孔板和切断阀将氮气通过煤粉过滤器排入大气，第3个步序通过放料罐和过滤器之间的平衡阀保证放料罐和给料罐之间压力平衡。
（3）开启煤粉储罐底部阀门，煤粉依靠重力流入放料罐。
（4）当放料罐料位达到设定值后，关闭填料阀和平衡阀隔离粉煤储罐和放料罐。
（5）开启放料罐底部通气椎和罐顶部的高压氮气阀对放料罐进行重新加压，直至放料罐和给料罐压力相同，开通放料罐和给料罐之间的压力平衡管线使其压力平衡。
（6）磨煤和干燥子系统连续为煤粉储罐输送物料。
1.2除桥程序
在放料计时器计时结束后，若放料罐无法清空，则说明在放料罐与给料罐之间存在煤粉架桥，控制系统将自动启动除桥程序。开启放料罐底部至管道吹扫器的氮气阀和至布风器的氮气阀，同时启动除桥计时器，在除桥期间关闭放料罐底部和平衡管线上的阀门隔离放料罐和给料罐，除桥过程结束后关闭氮气阀并重新开通放料罐与给料罐之间的压力平衡管线。在除桥计时器计时结束前，若放料罐清空则重新进入顺序控制程序，否则将进入除桥程序。控制程序允许进行2次除桥过程，在2个除桥程序运转周期结束后，放料罐依然未被清空，则停止程序并发出声音报警。此时，操作员有2种选择：（1）如果给料罐的低料位信号消失，则模拟低料位信号。（2）如果给料罐的低料位信号仍然存在且无放料罐低料位信号，重新启动除桥程序。
二、复杂控制
2.1给料罐通气椎氮气流量控制
在给料罐底部设置了通气椎，通过氮气控制阀向通气椎充氮，以保证给料罐出口煤粉流量的稳定。正常情况下高压氮气调节阀由流量控制，当通气锥管道堵塞或其它原因造成通气椎两侧压差增大时，为了保证通气椎不破裂损坏，控制系统切至压差控制。给料罐通气锥氮气流量控制见图2。
2.2给料罐压力控制
给料罐设置了压力控制阀，采用压力和压差2种控制方式。在气化炉吹扫期间，煤粉由循环管线循环回送至输送系统，此时采用压力控制方式。当起动煤烧嘴点燃后，为了维持给料罐和气化炉之间的压差，采用压差控制方式。通过A加压阀对给料罐加压或通过B泄压阀对粉煤过滤器排氮，将给料罐压力维持在设定值范围内。给料罐压力控制逻辑见图3。
三、简单控制
放料罐使用高压氮气充压，一部分氮气通过底部的通气椎直接进入罐中，为了保护通气椎的通气板，在氮气加压管线上设置了压差控制阀。在充压或者除桥期间，压差控制阀控制进入通气椎的氮气压力和放料罐顶部压差。该控制只接收顺控控制程序启动和停止指令。
在连通放料罐与给料罐之间的平衡管线前，通过调节放料罐至粉煤过滤器的排放量，实现给料罐和放料罐之间的压力平衡控制。该控制只在顺序控制程序投入过程中使用。
四、联锁控制
若煤粉储罐料位高度达到允许的zui高料位时，通过联锁控制停止磨煤和干燥子系统。气化炉开、停车期间，煤粉通过气化炉煤烧嘴入口的循环管线回到煤粉储罐。
在输送系统中存在2个不同的压力等级，粉煤储罐为低压级，给料罐为高压级，放料量罐根据填放料量切换压力等级。为了防止回流和超压，需要一直保证低压和高压系统之间隔离，即放料罐填料期间处于低压状态，所有连接给料罐的阀门闭锁操作；放料罐在放料期间处于高压状态，所有通向粉煤储罐及煤粉过滤器的阀门闭锁操作。
本站客户服务
仪表网官微
仪表APP
仪表手机版
仪表小程序
