IX-2000在海螺水泥余热发电上的应用
台塑公司于1985年成立电子组,与日本富士电机技术合作,从事中大型分散式控制系统(DCS)软硬件设计与制造,2004年台塑实现多元化发展策略,将富士电机DCS技术整体收购,成立台塑电子(宁波)有限公司,由日本、台湾经验直接移转到大陆,并培养大陆技术人员,达成制造本土化,就近服务客户。目前台塑DCS(富士DCS)广泛应用于钢铁、化工、纸业、学校、医院、汽电共生、发电厂等过程。
富士电机1975年10月发布DCS系统,是世界上最早研发出DCS系统的厂家之一。AX-2000集散控制系统是富士的第五代产品系统,是开放的新一代综合控制系统,智能可靠的Process I/O 单元同时也被横河的CS3000系统所采用。AX-2000系统具有良好的控制性能、实时灵活的通讯能力、直观清晰的人机接口,系统扩展方便,获得用户较高评价。
纯低温水泥余热发电设备是将水泥生产的预烧成过程中产生的废气由余热回收锅炉进行热回收,再由蒸汽轮发电机进行发电的设备。设备能有效利用水泥生产线的废气、在节能的同时也对环保作出贡献。海螺集团作为中国最大的水泥生产商,与日本川崎重工合作,在中国海螺宁国水泥厂4000t/d水泥生产线上率先应用纯低温余热发电技术,并获得了成功。海螺集团成为中国大陆纯低温余热发电的最早应用和受益者。其中这套纯低温余热发电系统的DCS先进控制系统采用的是IX-2000控制系统。
1、纯低温余热发电技术概述
纯低温余热发电技术即在新型干法生产线生产过程中,通过余热回收装置——余热锅炉将水泥窑窑头、窑尾排出大量低品位的废气余热进行回收换热,产生过热蒸气推动汽轮机实现热能——机械能的转换,再带动发电机发出电能,并供给水泥生产过程中的用电负荷。
图1 纯低温余热发电能量流程图
2、纯低温余热发电系统构成和作用
图2 纯低温余热发电系统构成图
两台高效余热锅炉,AQC锅炉和PH锅炉将水泥生产过程中随废气排放到大气中的热能吸收,产生压力为25Kg/cm2、温度为335℃-350℃、蒸发量为31.1t/h的过热蒸汽及二级低压饱和蒸汽并进入汽轮机,进行能量转换,拖动发电机向电网输送电力。PH锅炉为强制循环、烟气流向为水平、管程流向为垂直、管列形式为循排、传热管为光管、除灰装置为振打系统;AQC锅炉为自然循环、烟气自上而下、管程流向为水平、管列形式为错排、传热管为螺旋翅管、除灰装置为吹灰器。
3、项目概况:
3.1 项目基本情况
1995年8月国家计委与日本NEDO签订示范事业协议书
1995年10月川崎重工和宁国水泥厂签订协议1996年10月开工建设
1998年2月工程建设完毕,并于2月8日并网发电一次成功。
3.2 设计参数
设计装机容量: 6480kW
设计年发电量: 4087万kWh
设计吨熟料发电: 33.07kWh/t
3.3 实际运行
实际发电能力: 7200kW
05年实际年发电量: 5385万kWh
05年实际吨熟料发电: 36.38kWh/t
4、控制系统介绍
整个余热发电装置的控制系统于1998年完成,至今系统仍在使用中。整个系统共有I/O点数 1200点,系统由ICS-2000冗余控制站1对,IOS-PC2000操作员站2台,IDS-PC2000冗余数据库站1对组成。
图3 控制系统示意图
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