淺談煙氣脫硫中的幾個自動控制

許榮學(xué)

無錫國聯(lián)華光電站工程有限公司，江蘇無錫 214028

淺談煙氣脫硫中的幾個自動控制

許榮學(xué)

無錫國聯(lián)華光電站工程有限公司，江蘇無錫 214028

目前，我國電力的主要來源仍以火力發(fā)電為主。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，對電力需求越來越大，為了適應(yīng)生活生產(chǎn)的需要，火力發(fā)電企業(yè)不斷擴(kuò)大裝機(jī)容量，隨之而來的環(huán)保問題就是SO2排放量增加。為了有效減少SO2的排放，防止酸雨形成，煙氣脫硫工藝隨之產(chǎn)生、推廣。煙氣脫硫技術(shù)在我國已經(jīng)發(fā)展了10幾年，脫硫技術(shù)種類繁多，本文作者就目前最主要的脫硫工藝——濕法脫硫中的幾個自動控制進(jìn)行簡要分析。

煙氣脫硫；濕法脫硫；自制控制

目前，我國電力的主要來源仍以火力發(fā)電為主。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，對電力需求越來越大，為了適應(yīng)生活生產(chǎn)的需要，火力發(fā)電企業(yè)不斷擴(kuò)大裝機(jī)容量，隨之而來的環(huán)保問題就是SO2排放量增加。為了有效減少SO2的排放，防止酸雨形成，煙氣脫硫工藝隨之產(chǎn)生、推廣。

煙氣脫硫技術(shù)在我國已經(jīng)發(fā)展了10幾年，脫硫技術(shù)種類繁多，下面就目前最主要的脫硫工藝：濕法脫硫中的幾個自動控制進(jìn)行簡要分析。

1 煙氣系統(tǒng)

煙氣系統(tǒng)包括煙道、煙氣擋板、密封風(fēng)機(jī)和煙氣換熱器（GGH）等關(guān)鍵設(shè)備。吸收塔入口煙道及出口至擋板的煙道，煙氣溫度較低，煙氣含濕量較大，容易對煙道產(chǎn)生腐蝕，需進(jìn)行防腐處理。

煙氣擋板是脫硫裝置進(jìn)入和退出運(yùn)行的重要設(shè)備，分為FGD主煙道煙氣擋板和旁路煙氣擋板。前者安裝在FGD系統(tǒng)的進(jìn)出口，它是由雙層煙氣擋板組成，當(dāng)關(guān)閉主煙道時(shí)，雙層煙氣擋板之間連接密封空氣，以保證FGD系統(tǒng)內(nèi)的防腐襯膠等不受破壞。旁路擋板安裝在原鍋爐煙道的進(jìn)出口?？刂七壿嫗椋寒?dāng)FGD系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，旁路煙道關(guān)閉，F(xiàn)GD停運(yùn)時(shí)旁路擋板打開，進(jìn)出口擋板關(guān)閉。旁路煙氣擋板設(shè)有快開機(jī)構(gòu)，按鈕設(shè)置在運(yùn)行操作臺上，保證在FGD系統(tǒng)故障時(shí)迅速打開旁路煙道，以確保鍋爐的正常運(yùn)行。

煙氣系統(tǒng)最重要的控制也是整個FGD的核心控制，即增壓風(fēng)機(jī)的葉片控制。以爐膛負(fù)壓，鍋爐負(fù)荷以及風(fēng)機(jī)入口壓力為反饋信號，對增壓風(fēng)機(jī)葉片進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)FGD自動。

經(jīng)濕法脫硫后的煙氣從吸收塔出來一般在40～55℃左右，含有飽和水汽、殘余的SO2、SO3、HCl、HF、NOx，其攜帶的某些成分會結(jié)露，如不經(jīng)過處理直接排放，易形成酸霧，且將影響煙氣的抬升高度和擴(kuò)散。為此濕法FGD系統(tǒng)通常配有一套換熱器（GGH）煙氣再熱裝置。換熱器是蓄熱加熱工藝的一種，即常說的GGH。它用未脫硫的熱煙氣（一般120～150℃）去加熱已脫硫的煙氣，一般加熱到70～80℃左右，然后排放，以避免低溫濕煙氣腐蝕煙道、煙囪內(nèi)壁，并可提高煙氣抬升高度。

GGH通常設(shè)有進(jìn)出口差壓測點(diǎn)，當(dāng)差壓達(dá)到一定值時(shí)自動啟動吹掃程序。

2 吸收系統(tǒng)

吸收系統(tǒng)的主要設(shè)備是吸收塔，它是FGD設(shè)備的核心裝置，系統(tǒng)在塔中完成對SO2、SO3等有害氣體的吸收。濕法脫硫吸收塔有許多種結(jié)構(gòu)，如填料塔、湍球塔、噴射鼓泡塔、噴淋塔等等，其中噴淋塔因?yàn)榫哂忻摿蛐矢?、阻力小、適應(yīng)性、可用率高等優(yōu)點(diǎn)而得到較廣泛的應(yīng)用，因而目前噴淋塔是石灰石——石膏濕法煙氣脫硫工藝中的主導(dǎo)塔型。

吸收塔循環(huán)泵將塔內(nèi)的漿液循環(huán)打入噴淋層，為防止塔內(nèi)沉淀物吸入泵體造成泵的堵塞或損壞及噴嘴的堵塞，循環(huán)泵前都裝有網(wǎng)格狀不銹鋼濾網(wǎng)（塔內(nèi)）。單臺循環(huán)泵故障時(shí)，F(xiàn)GD系統(tǒng)可正常進(jìn)行，若全部循環(huán)泵均停運(yùn)，F(xiàn)GD系統(tǒng)將保護(hù)停運(yùn)，煙氣走旁路。

氧化空氣系統(tǒng)是吸收系統(tǒng)內(nèi)的一個重要部分，氧化空氣的功能是保證吸收塔反應(yīng)池內(nèi)生成石膏。氧化空氣注入不充分將會引起石膏結(jié)晶的不完善，還可能導(dǎo)致吸收塔內(nèi)壁的結(jié)垢，因此，對該部分的優(yōu)化設(shè)置對提高系統(tǒng)的脫硫效率和石膏的品質(zhì)顯得尤為重要。

吸收塔系統(tǒng)通常安裝2臺PH計(jì)，最后的PH值取它們測量值的平均值。假如吸收塔PH值的設(shè)定值為5.0，比較測量PH值和設(shè)定PH值5.0，如果測量PH值＜設(shè)定PH值5.0，則適當(dāng)加大調(diào)節(jié)閥流量，即實(shí)際需要CaCO3的質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)加大；如果測量PH值＞設(shè)定PH值5.0，則適當(dāng)減小調(diào)節(jié)閥流量，即實(shí)際需要CaCO3的質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)減小，其中PH值的調(diào)節(jié)范圍應(yīng)為4.8～5.2。

3 漿液制備系統(tǒng)

漿液制備通常分濕磨制漿與干粉制漿兩種方式。

不同的制漿方式所對應(yīng)的設(shè)備也各不相同。至少包括以下主要設(shè)備：磨機(jī)（濕磨時(shí)用）、粉倉（干粉制漿時(shí)用）、漿液箱、攪拌器、漿液輸送泵。

漿液制備系統(tǒng)的任務(wù)是向吸收系統(tǒng)提供合格的石灰石漿液。通常要求粒度為90%小于325目。運(yùn)行時(shí)維持石灰石漿液箱液位在一定范圍之內(nèi)。石灰石漿液箱液位大于設(shè)定值時(shí)，調(diào)節(jié)石灰石漿液箱的電動補(bǔ)水門關(guān)小，小于設(shè)定值時(shí)，調(diào)節(jié)電動補(bǔ)水門開大。

吸收塔石灰石漿液給料量乘比例系數(shù)作為前饋信號來調(diào)節(jié)電動補(bǔ)水門的開度；在輸送泵出口設(shè)置密度計(jì)或質(zhì)量流量計(jì)，以便監(jiān)控石灰石密度。

4 石膏脫水系統(tǒng)

石膏脫水系統(tǒng)包括水力旋流器和真空皮帶脫水機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備。

水力旋流器作為石膏漿液的一級脫水設(shè)備，其利用了離心力加速沉淀分離的原理，漿液流切向進(jìn)入水力旋流器的入口，使其產(chǎn)生環(huán)形運(yùn)動。粗大顆粒富集在水力旋流器的周邊，而細(xì)小顆粒則富集在中心。已澄清的液體從上部區(qū)域溢出(溢流)，而增稠漿液則在底部流出(底流)。

真空皮脫水機(jī)將已經(jīng)經(jīng)過水力旋流器一級脫水后的石膏漿液進(jìn)一步脫水至含固率達(dá)到90%以上。

真空皮脫水機(jī)采用變頻控制，裝有測量石膏厚度的儀表，根據(jù)石膏的厚度和脫水效果對皮帶機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)石膏厚的自動控制功能。

5 排放系統(tǒng)

排放系統(tǒng)主要由事故漿池、區(qū)域漿池及排放管路組成。液位自動控制，當(dāng)池子液位達(dá)到一定數(shù)值自動啟動排放泵，漿液排放或者打回吸收塔重復(fù)使用。

為了保證煙氣脫硫效果和煙氣脫硫設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，脫硫系統(tǒng)裝備了完整的熱工測量、自動調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)及熱工信號報(bào)警裝置。其自動化水平將使運(yùn)行人員無需現(xiàn)場人員配合，在控制室內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)對煙氣脫硫設(shè)備及其附屬系統(tǒng)的啟、停及正常運(yùn)行工況的監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)。

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1674-6708（2010）22-0143-01