電廠脫硫脫硝控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

劉瑋

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)烈，在火電廠發(fā)電過(guò)程中，需要對(duì)煙氣脫硫脫硝。通過(guò)對(duì)火電廠脫硫脫硝改造控制系統(tǒng)的分析，簡(jiǎn)單介紹幾種常見(jiàn)的控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：火電廠；脫硫脫硝；控制系統(tǒng)

隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平逐漸提升，各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展迅速，對(duì)于煤炭能源的使用率增加，從而導(dǎo)致我國(guó)每年煤炭燃燒量處于一個(gè)持續(xù)增長(zhǎng)的狀態(tài)。其中煤炭燃燒量最大的行業(yè)主要指火電廠，煤炭在燃燒過(guò)程中所排放出來(lái)的物質(zhì)破壞自然生態(tài)環(huán)境、引發(fā)酸雨，對(duì)人們的日常生活來(lái)說(shuō)造成了很大的影響。要想從根本上解決這一問(wèn)題，就應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)脫硫脫硝技術(shù)的應(yīng)用，火電廠鍋爐排放出來(lái)的物質(zhì)進(jìn)行全方面處理，減少對(duì)環(huán)境的污染，保證火電廠企業(yè)可以健康的發(fā)展下去。

一、火電廠煙氣脫落脫硝現(xiàn)狀

隨著我國(guó)對(duì)環(huán)保重視程度提升，相關(guān)部門已經(jīng)頒布了全新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，在規(guī)定中對(duì)電力企業(yè)發(fā)展過(guò)程中煙氣排放量以及其中有害物質(zhì)的含量都進(jìn)行了非常明確的規(guī)定，特別是對(duì)空氣造成嚴(yán)重污染的二氧化硫以及氮氧化物等有害廢氣。因此，電力企業(yè)在發(fā)展過(guò)程中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這二者物質(zhì)含量治理，只有這樣才能減少有害物質(zhì)傳播。而脫硫脫硝技術(shù)在火電廠鍋爐煙氣中的應(yīng)用可以有效的減少其中的有害物質(zhì)，同時(shí)也是電力企業(yè)在未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)現(xiàn)有的脫硫脫硝技術(shù)主要以國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)手段為基礎(chǔ)進(jìn)行，其在應(yīng)用過(guò)程中為了保證電力企業(yè)可以健康、可持續(xù)的發(fā)展下去就應(yīng)該將現(xiàn)有的脫硫脫硝技術(shù)創(chuàng)新、完善，并以石灰石為基礎(chǔ)進(jìn)行煙氣脫硫。這種脫硫方法成本較低、操作容易、速度較快，可以在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。高水平的脫硫脫硝控制系統(tǒng)能夠極大地提升火電廠運(yùn)行中脫硫脫硝的效率，在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)還能夠有效推動(dòng)火電廠整體效益的提升。

二、火電廠脫硫脫硝控制系統(tǒng)

2.1PLC 控制系統(tǒng)

目前，發(fā)電鍋爐脫硫脫硝的控制工作主要由PLC 控制系統(tǒng)充當(dāng)。所謂PLC 是指可編程控制器，是PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER 的縮寫。在發(fā)展之初，控制系統(tǒng)主要有數(shù)字控制計(jì)算機(jī)構(gòu)成，通過(guò)專門編程語(yǔ)言向編程控制器輸入特定的指令，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行操控。伴隨科技的發(fā)展，控制系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變革，最初的以可編程控制器為核心的初代控制系統(tǒng)已經(jīng)為更為先進(jìn)的控制系統(tǒng)所取代。一定程度上PLC 已經(jīng)成為代表社會(huì)自動(dòng)化程度的產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)和應(yīng)用都獲得大幅度的提升，已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)模擬量閉環(huán)控制功能。當(dāng)今社會(huì)，PLC 已經(jīng)成功應(yīng)用在包括脫硫脫硝在內(nèi)的諸多專業(yè)領(lǐng)域，極大的提高了系統(tǒng)的操控水平，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化，復(fù)雜人們更好的完成各項(xiàng)工作。當(dāng)然，伴隨社會(huì)的發(fā)展和PLC 對(duì)各領(lǐng)域的滲透，PLC 的技術(shù)和應(yīng)用范圍將獲得更快增長(zhǎng)，在傳統(tǒng)的通信，機(jī)械制造等領(lǐng)域?qū)⒗^續(xù)同專業(yè)技術(shù)進(jìn)行深度融合，提高設(shè)備的自動(dòng)化水平；在新型的材料領(lǐng)域等，通過(guò)引入PLC 將提高整個(gè)領(lǐng)域的自動(dòng)化，增強(qiáng)領(lǐng)域內(nèi)各項(xiàng)工作的運(yùn)行效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和故障率。未來(lái)，PLC 的主要發(fā)展方向是完善PID 閉環(huán)控制功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的綜合控制。

2.2DCS 控制系統(tǒng)

渙散控制系統(tǒng)DCS（DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEM）寄義是控制危險(xiǎn)渙散集中顯示。渙散控制系統(tǒng)DCS 是集4C（COMMUNICATION，COMPUTER，CONTROL，CRT）技術(shù)于一身的監(jiān)控技術(shù)。他的特點(diǎn)是從上到下的樹狀拓?fù)淠暌瓜到y(tǒng)，其中通訊是其要害技術(shù)。DCS 由四部份組成：I/O 板、控制器、操作站、通訊網(wǎng)絡(luò)。I/O 板和控制器國(guó)際上各DCS 廠家的技術(shù)水平都相差不遠(yuǎn)，假設(shè)說(shuō)有些差異的話是控制器內(nèi)的算法有多有少，算法的組合有些紛歧樣，I/O 板的差異在于有的有智能，有些沒(méi)有，可是控制器讀取所有I/O 數(shù)據(jù)必需在一秒鐘內(nèi)完成一個(gè)輪回；操作站差異比力年夜，主要差異是選用PC 機(jī)仍是選用小型機(jī)、采用UNIX 仍是采用NT 操作系統(tǒng)、采用專用的仍是通用的監(jiān)視軟件，操作系統(tǒng)和監(jiān)視軟件配合比力好時(shí)可以削減死機(jī)現(xiàn)象；差異最年夜的是通訊網(wǎng)絡(luò)，最差的是輪詢方式，最好的是破例陳述方式，其速度要相差很多。

DCS 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的旌旗燈號(hào)和各類變量，在控制站中浮現(xiàn)為與工位號(hào)對(duì)應(yīng)的相關(guān)丈量值（PV）、設(shè)定值（SV）、操作輸出值（MV）及回路狀態(tài)等。這些數(shù)據(jù)被收集到DCS 控制站響應(yīng)的存儲(chǔ)器里，組成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。其他屬于與工位號(hào)有關(guān)的組態(tài)信息，如量程、工程單元、回路毗連信息、順序控制信息等，也在控制站中存儲(chǔ)，但同時(shí)必需在操作站或工程師站中存儲(chǔ)，而且有映像關(guān)系。中小型DCS 控制站，以控制16-32 回路為限、渙散性較易為人們所接受。今朝小型DCS 所據(jù)有的市場(chǎng)，已慢慢與PLC、FCS 同享，從此小型DCS 可能首先與這2 種系統(tǒng)融合，而且“軟DCS”技術(shù)將首先在小型DCS 中獲得成長(zhǎng)?？刂普臼钦麄€(gè)DCS 的根蒂根基，它的靠得住性和平安性最為重要，死機(jī)和控制失靈的現(xiàn)象是盡對(duì)不答理的，而且冗余、失落電庇護(hù)、抗干擾、組成防爆系統(tǒng)等方面都應(yīng)很有用而靠得住，才能知足用戶要求。

DCS 系統(tǒng)價(jià)格相對(duì)PLC 系統(tǒng)較高，固然應(yīng)從性能價(jià)格比、產(chǎn)物生命周期及用戶憑據(jù)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)裝配的自控要求對(duì)DCS 進(jìn)行選型、工程費(fèi)用、維修費(fèi)用等方面綜合斟酌。DCS 廠商應(yīng)在下降成本、削減維修費(fèi)用、成長(zhǎng)遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)及完善服務(wù)系統(tǒng)等方面多下功夫，讓更多的同業(yè)能加入到DCS 運(yùn)用的行列中來(lái)。

2.3FCS 控制系統(tǒng)

FCS（FieldBus ccavtml system）系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議，也就是總線標(biāo)準(zhǔn)。通常來(lái)講，如果系統(tǒng)中總線協(xié)議確定，那么系統(tǒng)中涉及到的一些關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)備也都被確定?，F(xiàn)代火電廠脫硫脫硝控制系統(tǒng)的總線技術(shù)不但對(duì)對(duì)設(shè)備提出了智能化的要求，同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)的整體智能化水平有了更高要求。FCS控制系統(tǒng)在脫硫脫硝系統(tǒng)中的應(yīng)用能夠有效提升系統(tǒng)的智能化以及自動(dòng)化水平。

3 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)下的火力發(fā)電行業(yè)，發(fā)電機(jī)組的脫硫脫硝已經(jīng)勢(shì)在必行，根據(jù) 脫硫脫硝技術(shù)對(duì)控制系統(tǒng)的需要及整個(gè)系統(tǒng)改造的經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，PLC 控制系統(tǒng)無(wú)疑是最佳的選擇，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鍋爐脫硫脫硝系統(tǒng)的完美操縱，實(shí)現(xiàn)最佳的系統(tǒng)運(yùn)行狀況和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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