煙氣脫硫的儀表與控制系統(tǒng)設計

林志遠

（福建龍凈脫硫脫硝工程有限公司 福建廈門 361000）

引言

在目前看來，我國的大多數(shù)電廠都采用煤作為發(fā)電能源。然而，隨著社會的發(fā)展，社會的電需求量的不斷增加，火電發(fā)展需求量增大，使得二氧化硫氣體的排放也逐漸增多，對環(huán)境造成了嚴重的污染。因此，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對煙氣進行脫硫處理對保護環(huán)境意義重大。

1 煙氣脫硫控制系統(tǒng)設計的必要性

眾所周知，二氧化硫排放到空氣中將對大氣造成嚴重的污染，還會加劇酸雨的形成。為了實現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，根據(jù)我國對環(huán)境的相關法律法規(guī)以及對大氣污染排放的相關規(guī)定來看，要求燃煤火電廠都要建設有煙氣脫硫設施。在這種趨勢下，煙氣脫硫控制系統(tǒng)設計就應運而生，成為實現(xiàn)代化專業(yè)設計中的重要部分。循環(huán)流化床半干法脫硫，由于其具有成本低、容易控制、操作方便和脫硫強度大等優(yōu)點，在市場上得到了廣泛的應用。

2 煙氣脫硫工藝概述

從目前的建設狀況來看，大多數(shù)的發(fā)電企業(yè)都在設備中建設起了煙氣脫硫處理工藝，并將其作為核心內(nèi)容。作為世界公認的商業(yè)化脫硫方法，煙氣脫硫技術是控制二氧化硫污染和酸雨形成的重要方式之一，也是保護環(huán)境的重要措施。從目前的技術應用來看，主要是通過吸收的方法來除去煙氣中含有的二氧化硫，并將吸收的二氧化硫轉變?yōu)榉€(wěn)定的化合物，從而達到控制排放量的目的。

下面依次介紹目前主要的煙氣脫硫工藝：

（1）干法脫硫技術。所謂的干法脫硫技術，就是在一種干燥的狀態(tài)下來吸收二氧化硫。這種方法無污水排放、對設備的腐蝕程度較低、在進行煙氣處理時，溫度變化較小。但是脫硫程度較低、反應時間長、所需設備太大，因此，在應用中存在一些問題。

（2）濕法脫硫技術。所謂的濕法脫硫技術，指的是一些具有吸收二氧化硫的溶液，在濕潤狀態(tài)下吸收二氧化硫，此種方法對二氧化硫的吸收量大、反應周期短，但又存在著設備腐蝕性較強，維護成本較高，并且有廢水排放等問題。

（3）半干法脫硫技術。所謂的半干法脫硫技術，是處于干法和濕法脫硫之間的一種特殊的技術，是脫硫劑在濕潤狀態(tài)下吸收二氧化硫，干燥狀態(tài)下又回到脫硫劑的一種處理工藝。這種方法的優(yōu)點是脫硫程度高、反應周期短，而且在脫硫過程中溫度變化較小，不會產(chǎn)生污水。

3 煙氣脫硫的儀表與控制系統(tǒng)設計探討

3.1 煙氣脫硫的主控制系統(tǒng)方案

國內(nèi)早期建設的脫硫項目，由于脫硫控制系統(tǒng)是隨工藝系統(tǒng)配套提供的，故基本上都是采用獨立的脫硫控制系統(tǒng)。脫硫控制系統(tǒng)的選型因不同的供應商而有不同的選擇，有的采用的是脫硫分散控制系統(tǒng)（FGD_DCS），有的是采用可編程序控制器（PLC）。早期在將脫硫系統(tǒng)作為一個完整獨立的島進行引進建設時，無論是采用FGD_DCS，還是采用PLC，其設計都是由國外供貨商負責。近幾年國內(nèi)一些環(huán)保工程公司已具備國內(nèi)總承包建設脫硫系統(tǒng)或提供脫硫工藝系統(tǒng)的能力，相應的脫硫控制系統(tǒng)設計也開始由國內(nèi)總體設計院或國內(nèi)總承包商負責，脫硫控制系統(tǒng)的方案設計也在發(fā)生著變化。

3.2 脫硫系統(tǒng)自動控制要求

脫硫控制系統(tǒng)應當滿足以下四個條件：（1）脫硫系統(tǒng)在啟動、停止、運行和事故處理過程中，均不能影響電廠機組的正常運行工作；（2）脫硫系統(tǒng)中應當使得脫硫工藝以及其輔助部分都是自動化運行的；（3）在控制室內(nèi)可以對脫硫工藝及其輔助系統(tǒng)進行監(jiān)控調(diào)整，包括啟動、停止以及事故處理等操作；（4）脫硫系統(tǒng)可以進行數(shù)據(jù)的采集處理、模擬控制、順序控制以及連鎖保護等；（5）所配置的檢測儀表以及執(zhí)行機構都應當滿足脫硫裝置自動化功能以及接口的要求。

3.3 控制方式及控制室

（1）脫硫系統(tǒng)應當采用的是集中控制的方式，從而將脫硫及除塵系統(tǒng)都集中在一個控制操作室內(nèi)。對于已經(jīng)建成電廠的，在設置脫硫系統(tǒng)時，應當根據(jù)實際情況來采取相應的措施。如設置為單獨控制室，或者可以將脫硫裝置并入到機組單元的控制室內(nèi)。

（2）操作人員應當可以在控制室的顯示屏及鍵盤前，完成脫硫系統(tǒng)的監(jiān)視、調(diào)整等控制操作。

（3）在不影響整體裝置運行時，可以進行就地控制設備，需要進行監(jiān)視，就地場所可用就地監(jiān)視和操作的方法，將信息傳送至控制室。

3.4 其他成套儀表與控制系統(tǒng)

除脫硫主控制系統(tǒng)外，脫硫系統(tǒng)還有煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)等主要儀表與控制系統(tǒng)。有的工程還有暖通空調(diào)、空壓站和排灰等控制系統(tǒng)。

結語

綜上所述，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，保護環(huán)境，煙氣脫硫設備在電廠中的設計十分重要。而其中的煙氣脫硫儀表與控制系統(tǒng)的設計更是尤為關鍵。所以在以后的火電廠建設過程中，我們必須加倍重視煙氣脫硫設備的安裝與使用。