CN106705095A - 一种烟气治理的集控系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种烟气治理的集控系统，包括多个烟气治理子系统，还包括：分别与各烟气治理子系统连接的协调控制系统；其中所述协调控制系统通过获取所述各烟气治理子系统的烟气数据，实现对所述各烟气治理子系统的分别控制。本申请通过协调控制系统获取各烟气治理子系统的烟气数据，实现了各烟气治理子系统间的信息共享，从而实现对各烟气治理子系统的集控管理。

Description

一种烟气治理的集控系统
技术领域
本申请涉及烟气治理技术领域，尤其涉及一种烟气治理的集控系统。
背景技术
由于技术、管理、运营等多方面的原因，目前国内燃煤电厂污染物仍处于单一治理的阶段，各污染物治理子系统都仅仅考虑单一污染物的治理，如图1所示，燃煤电厂的烟气治理子系统一般包括：脱硝装置101、低温省煤器102、电除尘器(含低温电除尘器)103、脱硫装置104、输灰装置105、湿式电除尘器106等炉后烟气治理设备。在逻辑上这些子系统是一种串联方式，烟气分别经过这些烟气治理子系统完成相应指标的治理，最后经烟囱达标排放。
本申请的发明人发现，上述各个烟气治理子系统分别相当于一个自动化孤岛，相互之间无信息交流。而实际上各烟气治理子系统之间的运行是相互关联、相互影响的。其中，一个烟气治理子系统在治理某个指标的同时，可能会对相邻或不相邻的烟气治理子系统的治理指标产生一些不利的影响，例如增加了相邻子系统对某类污染物的治理难度，增加了治理成本。
因此，如何实现各烟气治理子系统间的信息共享，从而实现对各烟气治理子系统的集控管理成为当前急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种烟气治理的集控系统，以实现各烟气治理子系统间的信息共享，从而实现对各烟气治理子系统的集控管理。技术方案如下：
本申请提供一种烟气治理的集控系统，包括多个烟气治理子系统，还包括：分别与各烟气治理子系统连接的协调控制系统；
所述协调控制系统通过获取所述各烟气治理子系统的烟气数据，实现对所述各烟气治理子系统的分别控制。
优选地，所述协调控制系统包括：
与所述各烟气治理子系统连接的协调控制服务器；
与所述协调控制服务器连接的协调控制工程师站；
以及，与所述协调控制服务器连接的协调控制客户机。
优选地，所述多个烟气治理子系统中的各烟气治理子系统均包括：分散处理单元DPU和上位机；
所述DPU用于控制所述烟气治理子系统的运行；
所述上位机通过以太网与所述DPU连接，用于监控所述烟气治理子系统的运行参数。
优选地，所述上位机包括：触摸屏或高性能个人计算机PC站。
优选地，所述协调控制系统还包括：
监控单元，用于监测所述烟气治理子系统的运行参数，并依据所述运行参数控制所述烟气治理子系统的运行模式，所述烟气治理子系统的运行模式包括分布式控制系统DCS控制模式和人机界面MMI控制模式。
优选地，所述多个烟气治理子系统包括如下至少一个：
脱硝装置、低温省煤器装置、电除尘装置、脱硫装置、输灰装置、湿式电除尘装置。
本申请提供的烟气治理的集控系统包括多个烟气治理子系统，还包括：分别与各烟气治理子系统连接的协调控制系统。所述协调控制系统通过获取所述各烟气治理子系统的烟气数据，实现对所述各烟气治理子系统的分别控制。因此，本申请通过协调控制系统获取各烟气治理子系统的烟气数据，实现了各烟气治理子系统间的信息共享，从而实现对各烟气治理子系统的集控管理。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中烟气治理系统的结构示意图；
图2为本申请提供的一种烟气治理的集控系统的结构示意图；
图3为本申请提供的一种烟气治理的集控系统的另一种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图2，其示出了本申请提供的一种烟气治理的集控系统的结构示意图，包括：多个烟气治理子系统100和分别与各烟气治理子系统100连接的协调控制系统200。
本申请中，协调控制系统200通过获取所述各烟气治理子系统100的烟气数据，实现对所述各烟气治理子系统100的分别控制。因此，本申请通过协调控制系统200获取各烟气治理子系统100的烟气数据，实现了各烟气治理子系统100间的信息共享，从而实现对各烟气治理子系统100的集控管理。
下面，申请人将对本申请提供的烟气治理的集控系统进行详细说明。
在本申请中，多个烟气治理子系统100可以包括如下至少一个：脱硝装置110、低温省煤器装置120、电除尘装置130、脱硫装置140、输灰装置150和湿式电除尘装置160。在本申请的一个实施例中，以多个烟气治理子系统100同时包括脱硝装置110、低温省煤器装置120、电除尘装置130、脱硫装置140、输灰装置150和湿式电除尘装置160进行说明，如图3所示，其中脱硝装置110、低温省煤器装置120、电除尘装置130、脱硫装置140、输灰装置150和湿式电除尘装置160分别采用现场总线连接现场设备。
特别的，本申请中的各烟气治理子系统100均分别包括：DPU(DistributedProcessing Unit，分散处理单元)101和上位机102。具体在本申请实施例中，脱硝装置110为用于治理氮氧化物污染物的专用单元，包含有自己的DPU111和上位机112。当选择MMI控制模式时，可以独立运行；
低温省煤器装置120为用于联合治理粉尘污染物的专用单元，包含有自己的DPU121和上位机122。当选择MMI控制模式时，可以独立运行；
电除尘装置130为用于联合治理粉尘污染物的专用单元，包含有自己的DPU131和上位机132。当选择MMI控制模式时，可以独立运行；
脱硫装置140为用于治理二氧化硫污染物的专用单元，包含有自己的DPU141和上位机142。当选择MMI控制模式时，可以独立运行；
输灰装置150为用于运输飞灰的专用单元，包含有自己的DPU151和上位机152。当选择MMI控制模式时，可以独立运行；
湿式电除尘装置160为用于各种污染物最后脱除把关的专用单元，包含有自己的DPU161和上位机162。当选择MMI控制模式时，可以独立运行。
需要说明的是，本申请实施例中的MMI控制模式指的是各烟气治理子系统100独立运行的模式，本申请中的各烟气治理子系统100均可通过DPU101实现独立运行。
本申请中，DPU101可以独立地控制其所在烟气治理子系统100的运行，本申请以DPU101为控制单元，采用冗余光纤网络组成AS(Automation System，自动化系统)通讯网络。上位机102通过以太网与DPU101连接，用于监控所述烟气治理子系统100的运行参数。本申请中，上位机102与DPU101间基于TCP/IP协议进行通讯，上位机102可用于单独监控其所在烟气治理子系统的运行，方便现场调试及检修。
在保证系统的容错性方面，本申请在每个烟气治理子系统100的控制室中至少安装一套MMI(Man Machine Interface，人机界面)上位机102，当中央控制室至烟气治理子系统100的链路出现故障时，每个烟气治理子系统100的中央控制室仍可通过MMI上位机102实现相应设备的控制。具体的，本申请中MMI上位机102可以采用触摸屏或高性能PC(personalcomputer，个人计算机)站。
本申请中的协调控制系统200包括：与各烟气治理子系统100连接的协调控制服务器210、与所述协调控制服务器210连接的协调控制工程师站220、以及，与所述协调控制服务器210连接的协调控制客户机230。
具体在本申请的一个实施例中，协调控制服务器210(即图3中的冗余服务器)位于OS(Operation System，操作员站系统)侧，分别与脱硝装置110、低温省煤器装置120、电除尘装置130、脱硫装置140、输灰装置150和湿式电除尘装置160通过工业以太网连接，用于直接与各烟气治理子系统100进行数据交互。具体的，本申请可以通过在协调控制服务器210上安装相应的控制软件，实现与各烟气治理子系统100进行实时数据交换，通过从各烟气治理子系统100采集所需的数据，并根据相应的算法进行计算，将所得的计算结果输出至各烟气治理子系统100实现对其控制。本申请中冗余服务器组成SCADA(Supervisory ControlAnd Data Acquisition，数据采集与监视控制系统)核心单元，保证了OS系统的容错性。
协调控制工程师站220(即图3中的工程师站)与协调控制服务器210连接，用于实现对协调控制系统200进行编程和组态，并可下载程序和相关配置到各烟气治理子系统100中的DPU101、协调控制服务器210、协调控制客户机230等。
协调控制客户机230(即图3中的操作员站)与协调控制服务器210连接，可以以C/S(Client/Server，客户机/服务器架构)或B/S(Browser/Server，浏览器/服务器架构)方式运行，不与各烟气治理子系统100直接通讯，而直接从协调控制服务器210中读取所需的数据用于实现MMI监控，由此可以有效减少占用整个网络的通讯资源。
本申请提供的烟气治理的集控系统可以采用DCS(Distributed Control System，分布式控制系统)网络架构，经过前文部署，该DCS网络架构可理解为包括DCS监控层、现场MMI监控层和自动化控制层三层。其中，DCS监控层以冗余服务器组成SCADA核心单元，保证OS系统的容错性、以互备多操作员站组成SCADA执行单元，各操作员站分配不同权限以操作不同工艺单元，且DCS监控层配备ES(Engineering System，工程组态系统)工程师站，方便现场组态、维护、技改等要求，提供在线修改功能；现场MMI监控层由上位机102构成，采用触摸屏或高性能PC站；自动化控制层采用基于PC架构的高性能DPU101。本申请中，工厂总线网络(冗余光纤环网)和终端总线网络(冗余工业以太网)均采用冗余光纤网络配置。其中，工厂总线即指各烟气治理子系统100与协调控制系统200中协调控制服务器210的工业以太网(光纤环网)，终端总线即指协调控制服务器210和协调控制工程师站220、协调控制客户机230之间的工业以太网。
本申请提供的烟气治理的集控系统包括DCS监控层、现场MMI监控层和自动化控制层三层架构，鲁棒性好，容错性强，即使三层架构内出现N个故障点，N为正整数，系统仍可正常运行。该三层架构冗余光纤网络的可靠性高、速度快、容错性好，并且通过DCS控制策略的多线程优先级分配，满足烟气治理的实时性要求，且本申请提供的烟气治理的集控系统具有很好的可裁剪性，可实现模块化扩展。
本申请的软件控制架构核心是一套完整的、优化整个污染物控制工艺段的控制软件，能够实现对各烟气治理子系统100协调控制。整个系统三层架构共享一套数据库，真正的实现资源共享。控制策略在分析整个炉后烟气治理总目标的基础上进行细分，细分指标通过工业以太网通讯下发到DCS的各个烟气治理子系统100，由各个烟气治理子系统100完成相应的指标控制。控制软件实时分析相应的总指标，动态调整细分指标分配，保证整个系统有序高效地运行。
此外在上述实施例的基础上，本申请中的协调控制系统200还可进一步包括监控单元240，用于监测各个烟气治理子系统100的运行参数，并依据所述运行参数控制所述烟气治理子系统100的运行模式，所述烟气治理子系统100的运行模式包括DCS控制模式和MMI控制模式。
其中，DCS控制模式指的是经由协调控制系统200实现对各烟气治理子系统100的控制模式，MMI控制模式指的是各烟气治理子系统100独立工作的控制模式。在本申请实际应用过程中，依据现场对各烟气治理子系统100的监控，可以灵活地控制各烟气治理子系统100的不同运行模式，
协调控制系统200还可进一步包括SIS接口机250，该SIS接口机250配置有相关客户端软件，为用户操作提供各种MMI接口，方便监视和控制。
以上对本申请所提供的一种烟气治理的集控系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (6)

1.一种烟气治理的集控系统，包括多个烟气治理子系统，其特征在于，还包括：分别与各烟气治理子系统连接的协调控制系统；
所述协调控制系统通过获取所述各烟气治理子系统的烟气数据，实现对所述各烟气治理子系统的分别控制。
2.根据权利要求1所述的集控系统，其特征在于，所述协调控制系统包括：
与所述各烟气治理子系统连接的协调控制服务器；
与所述协调控制服务器连接的协调控制工程师站；
以及，与所述协调控制服务器连接的协调控制客户机。
3.根据权利要求1所述的集控系统，其特征在于，所述多个烟气治理子系统中的各烟气治理子系统均包括：分散处理单元DPU和上位机；
所述DPU用于控制所述烟气治理子系统的运行；
所述上位机通过以太网与所述DPU连接，用于监控所述烟气治理子系统的运行参数。
4.根据权利要求3所述的集控系统，其特征在于，所述上位机包括：触摸屏或高性能个人计算机PC站。
5.根据权利要求3或4所述的集控系统，其特征在于，所述协调控制系统还包括：
监控单元，用于监测所述烟气治理子系统的运行参数，并依据所述运行参数控制所述烟气治理子系统的运行模式，所述烟气治理子系统的运行模式包括分布式控制系统DCS控制模式和人机界面MMI控制模式。
6.根据权利要求1-4任一项所述的集控系统，其特征在于，所述多个烟气治理子系统包括如下至少一个：
脱硝装置、低温省煤器装置、电除尘装置、脱硫装置、输灰装置、湿式电除尘装置。
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