華能天津IGCC電廠250MW機(jī)組的化工島包括空分系統(tǒng)、氣化系統(tǒng)、脫硫及硫回收系統(tǒng)。氣化系統(tǒng)包括磨煤與干燥、煤粉加壓與輸送、氣化/合成氣冷卻、排渣、干法除灰、濕法洗滌、初步水處理等子系統(tǒng)。氣化爐為二段式氣化爐，機(jī)組DCS采用美國(guó)霍尼韋爾公司制造的PKSDCS。
　　
　　煤粉輸送系統(tǒng)采用獨(dú)立的3個(gè)管線，其中A、B管線分別向一段氣化爐輸送煤粉，C管線向二段氣化爐輸送煤粉。依據(jù)設(shè)計(jì)煤種，A、B管線提供50％氣化爐生產(chǎn)能力的設(shè)計(jì)煤種，C管線提供15％氣化爐生產(chǎn)能力的設(shè)計(jì)煤種。煤粉輸送系統(tǒng)的相關(guān)控制包括順序控制、復(fù)雜控制、簡(jiǎn)單控制和聯(lián)鎖控制邏輯閣。
　　
　　一、順序控制
　　
　　1.1順序控制程序
　　
　　干煤粉輸送系統(tǒng)主要設(shè)備有粉煤布袋過(guò)濾器、粉煤儲(chǔ)罐、放料罐和給料罐，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。　　
　　干煤粉加壓輸送過(guò)程由順序給料控制程序?qū)崿F(xiàn)，分別對(duì)應(yīng)A、B、C管線。正常運(yùn)行時(shí)，煤粉加壓輸送過(guò)程由順序給料控制程序控制，給料控制程序根據(jù)煤燒嘴對(duì)煤粉的需求量自動(dòng)調(diào)節(jié)給料閥開(kāi)放，以間斷的方式向給料罐輸送物料。
　　
　　順序給料控制程序具有18個(gè)步序，每一步序包括執(zhí)行條件和動(dòng)作指令，在啟動(dòng)給料控制程序前，需確認(rèn)放料罐已在高壓滿罐狀態(tài)后，進(jìn)行如下的控制：
　　
　　（1）隨著給料罐連續(xù)將煤粉送至煤燒嘴，其料位不斷下降，當(dāng)料位降低到設(shè)定值以下時(shí)，開(kāi)啟放料罐底部閥門(mén)向給料罐輸送物料，同時(shí)啟動(dòng)放料計(jì)時(shí)器。
　　
　?。?）如在計(jì)時(shí)時(shí)間內(nèi)放料罐放空，通過(guò)關(guān)閉放料閥和平衡閥隔離放料罐和給料罐，然后開(kāi)啟減壓閥對(duì)放料罐逐步減壓，減壓過(guò)程分3個(gè)步序進(jìn)行，前2個(gè)步序通過(guò)限流孔板和切斷閥將氮?dú)馔ㄟ^(guò)煤粉過(guò)濾器排入大氣，第3個(gè)步序通過(guò)放料罐和過(guò)濾器之間的平衡閥保證放料罐和給料罐之間壓力平衡。
　　
　?。?）開(kāi)啟煤粉儲(chǔ)罐底部閥門(mén)，煤粉依靠重力流入放料罐。
　　
　　（4）當(dāng)放料罐料位達(dá)到設(shè)定值后，關(guān)閉填料閥和平衡閥隔離粉煤儲(chǔ)罐和放料罐。
　　
　?。?）開(kāi)啟放料罐底部通氣椎和罐頂部的高壓氮?dú)忾y對(duì)放料罐進(jìn)行重新加壓，直至放料罐和給料罐壓力相同，開(kāi)通放料罐和給料罐之間的壓力平衡管線使其壓力平衡。
　　
　?。?）磨煤和干燥子系統(tǒng)連續(xù)為煤粉儲(chǔ)罐輸送物料。
　　
　　1.2除橋程序
　　
　　在放料計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)結(jié)束后，若放料罐無(wú)法清空，則說(shuō)明在放料罐與給料罐之間存在煤粉架橋，控制系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)除橋程序。開(kāi)啟放料罐底部至管道吹掃器的氮?dú)忾y和至布風(fēng)器的氮?dú)忾y，同時(shí)啟動(dòng)除橋計(jì)時(shí)器，在除橋期間關(guān)閉放料罐底部和平衡管線上的閥門(mén)隔離放料罐和給料罐，除橋過(guò)程結(jié)束后關(guān)閉氮?dú)忾y并重新開(kāi)通放料罐與給料罐之間的壓力平衡管線。在除橋計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)結(jié)束前，若放料罐清空則重新進(jìn)入順序控制程序，否則將進(jìn)入除橋程序?？刂瞥绦蛟试S進(jìn)行2次除橋過(guò)程，在2個(gè)除橋程序運(yùn)轉(zhuǎn)周期結(jié)束后，放料罐依然未被清空，則停止程序并發(fā)出聲音報(bào)警。此時(shí)，操作員有2種選擇：（1）如果給料罐的低料位信號(hào)消失，則模擬低料位信號(hào)。（2）如果給料罐的低料位信號(hào)仍然存在且無(wú)放料罐低料位信號(hào)，重新啟動(dòng)除橋程序。
　　
　　二、復(fù)雜控制
　　
　　2.1給料罐通氣椎氮?dú)饬髁靠刂?br />　　
　　在給料罐底部設(shè)置了通氣椎，通過(guò)氮?dú)饪刂崎y向通氣椎充氮，以保證給料罐出口煤粉流量的穩(wěn)定。正常情況下高壓氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥由流量控制，當(dāng)通氣錐管道堵塞或其它原因造成通氣椎兩側(cè)壓差增大時(shí)，為了保證通氣椎不破裂損壞，控制系統(tǒng)切至壓差控制。給料罐通氣錐氮?dú)饬髁靠刂埔?jiàn)圖2。　　
　　2.2給料罐壓力控制
　　
　　給料罐設(shè)置了壓力控制閥，采用壓力和壓差2種控制方式。在氣化爐吹掃期間，煤粉由循環(huán)管線循環(huán)回送至輸送系統(tǒng)，此時(shí)采用壓力控制方式。當(dāng)起動(dòng)煤燒嘴點(diǎn)燃后，為了維持給料罐和氣化爐之間的壓差，采用壓差控制方式。通過(guò)A加壓閥對(duì)給料罐加壓或通過(guò)B泄壓閥對(duì)粉煤過(guò)濾器排氮，將給料罐壓力維持在設(shè)定值范圍內(nèi)。給料罐壓力控制邏輯見(jiàn)圖3。　　
　　三、簡(jiǎn)單控制
　　
　　放料罐使用高壓氮?dú)獬鋲海徊糠值獨(dú)馔ㄟ^(guò)底部的通氣椎直接進(jìn)入罐中，為了保護(hù)通氣椎的通氣板，在氮?dú)饧訅汗芫€上設(shè)置了壓差控制閥。在充壓或者除橋期間，壓差控制閥控制進(jìn)入通氣椎的氮?dú)鈮毫头帕瞎揄敳繅翰?。該控制只接收順控控制程序啟?dòng)和停止指令。
　　
　　在連通放料罐與給料罐之間的平衡管線前，通過(guò)調(diào)節(jié)放料罐至粉煤過(guò)濾器的排放量，實(shí)現(xiàn)給料罐和放料罐之間的壓力平衡控制。該控制只在順序控制程序投入過(guò)程中使用。
　　
　　四、聯(lián)鎖控制
　　
　　若煤粉儲(chǔ)罐料位高度達(dá)到允許的zui高料位時(shí)，通過(guò)聯(lián)鎖控制停止磨煤和干燥子系統(tǒng)。氣化爐開(kāi)、停車(chē)期間，煤粉通過(guò)氣化爐煤燒嘴入口的循環(huán)管線回到煤粉儲(chǔ)罐。
　　
　　在輸送系統(tǒng)中存在2個(gè)不同的壓力等級(jí)，粉煤儲(chǔ)罐為低壓級(jí)，給料罐為高壓級(jí)，放料量罐根據(jù)填放料量切換壓力等級(jí)。為了防止回流和超壓，需要一直保證低壓和高壓系統(tǒng)之間隔離，即放料罐填料期間處于低壓狀態(tài)，所有連接給料罐的閥門(mén)閉鎖操作；放料罐在放料期間處于高壓狀態(tài)，所有通向粉煤儲(chǔ)罐及煤粉過(guò)濾器的閥門(mén)閉鎖操作。