煙氣脫硫自動(dòng)化控制系統(tǒng)

王立華

（張家口宣鋼機(jī)電工程有限公司 河北 張家口 ）075100

引言

隨著中國(guó)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，各地區(qū)工業(yè)廢氣污染被忽視。二氧化硫是中國(guó)大氣污染的主要原因。從火力發(fā)電站到大氣的二氧化硫年排放量為17-180萬噸，其中80%是由煤炭排放的。煤是中國(guó)燃料能源的主要成分，占71%。因此，中國(guó)的污染主要是由于煤燃燒后產(chǎn)生的二氧化硫。大量排放二氧化硫會(huì)損害酸雨、植物生產(chǎn)減少、家畜死亡和中國(guó)很多地區(qū)人民的健康。煙道氣的脫硫產(chǎn)生脫硫劑和煙道氣中含有二氧化硫的有害氣體之間的化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸鹽氣體，從而減少煙道氣中二氧化硫含量[1]。

1 火電廠脫硫概述

1.1 脫硫技術(shù)

目前，火力發(fā)電廠的脫硫技術(shù)分為燃煤前的脫硫、燃燒時(shí)的脫硫、燃煤后的脫硫三個(gè)領(lǐng)域。煤炭燃燒前的脫硫意味著在使用煤炭之前，使用特定的技術(shù)手段來減少燃料中固有的硫含量。目前，主要的煤炭脫硫技術(shù)包括煤氣化和液化。但是，根據(jù)生產(chǎn)的研究，液化氣后煤炭的脫硫效果并不理想。與同樣的燃料油和天然氣相比有很大的差距。同時(shí)，燃燒前的脫硫增加了煤炭液化氣化裝置，占據(jù)了很大的空間，特別是對(duì)舊電站的轉(zhuǎn)換產(chǎn)生了同樣的高建設(shè)成本。燃燒過程中脫硫的工作原理是在燃煤爐中加入泥漿和石灰石，在爐內(nèi)通過高溫鍛造用cao和mgo制造脫硫劑。脫硫劑與煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的硫氧化物反應(yīng)生成含有硫酸的鈣和鎂元素，最終與石灰一起從晶格流出以達(dá)到脫硫的目的。從以上的作用原理可以看出，高溫下會(huì)發(fā)生脫硫，特別是吸收劑的鍛造效果決定了直接系統(tǒng)的最終脫硫速度，但是反應(yīng)溫度越高，對(duì)脫硫過程的監(jiān)控就越困難。另外，很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)脫硫效果。從當(dāng)前脫硫系統(tǒng)的使用來看，燃燒脫硫的適用范圍主要集中在小型、中型鍋爐上。煤燃燒后的脫硫主要是指從燃料燃燒中釋放出來的煙道氣的脫硫。排煙脫硫是指通過物理或化學(xué)方法固定煙道氣體SO2并除去的過程[2]。

1.2 煙氣脫硫技術(shù)

發(fā)電廠排煙脫硫的工藝方法以干式脫硫法、濕式脫硫法、半干式脫硫法為中心。干式脫硫法是1980年代初期產(chǎn)生的最早的尾氣脫硫技術(shù)，是火力發(fā)電廠尾氣脫硫的先進(jìn)技術(shù)。硫氧化物的吸收和產(chǎn)物的處理是干式的，主要工序包括電子照射，在脫硫工序中也可以使用。但是，干式脫硫有其固有的缺點(diǎn)，即不能降低排煙的溫度，裝置復(fù)雜，脫硫過程慢，脫硫過程難以手動(dòng)干涉和控制，導(dǎo)致脫硫效率降低，在現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)幾乎沒有使用。濕法脫硫法的工作原理是用堿溶液作為脫硫劑中和煙道氣體中的酸性氣體。由于其安全可靠的控制和良好的脫硫效果，它是最常用的脫硫技術(shù)。目前，濕法脫硫法主要是雙堿法，石灰石石膏法，亞硫酸鈉循環(huán)法，海水法，氧化鎂法等。其中石灰石石膏脫硫法最廣泛使用。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)不是快速脫硫反應(yīng)，簡(jiǎn)單原料，高脫硫率和二次污染物。同時(shí)，結(jié)合濕式的電吸塵裝置技術(shù)，它可以完成脫硫和除塵的組合[3]。

2 煙氣脫硫自動(dòng)化控制系統(tǒng)

如圖1所示，控制系統(tǒng)包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、可編程邏輯控制器（PLC）、智能顯示面板、頻率轉(zhuǎn)換器、流傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、致動(dòng)器和其它部件[4]。

2.1 計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)是控制系統(tǒng)的重要部分之一，是用于系統(tǒng)自動(dòng)控制和在線監(jiān)測(cè)的重要人機(jī)界面。通過軟件編程，控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能：。可以在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止操作的在線動(dòng)態(tài)參數(shù)曲線的顯示和記錄，可以顯示整個(gè)脫硫系統(tǒng)，也可以保存系統(tǒng)的記錄條件，在這之前可以任意選擇可以實(shí)現(xiàn)各種泵、風(fēng)機(jī)、閥門狀態(tài)顯示、控制參數(shù)和手動(dòng)和自動(dòng)切換的任意調(diào)整[5]。

2.2 PLC可編程控制器

可編程邏輯控制器（plc）是控制系統(tǒng)的中心部分，采用fp2系列松下產(chǎn)品。這是每個(gè)子系統(tǒng)PID自動(dòng)控制的主要鏈接?？删幊炭刂破魍ㄟ^RS 232接口連接到計(jì)算機(jī)，其提供計(jì)算機(jī)的各種數(shù)據(jù)。可編程控制器上的A/D模塊是從傳感器接收模擬信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)獲取單元。可編程D/A模塊用于輸出模擬信號(hào)，致動(dòng)器的控制部分由轉(zhuǎn)換器直接驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)脫硫控制電路、循環(huán)灰控制電路、外部灰放電控制電路等的閉環(huán)自動(dòng)控制。

3 結(jié)語

綜上所述，該控制系統(tǒng)是集國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品之優(yōu)點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，目前正在運(yùn)行中，同時(shí)也在進(jìn)行不斷的完善，積累運(yùn)行及調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，為后期投入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際做準(zhǔn)備，爭(zhēng)取為我國(guó)的環(huán)保事業(yè)作出更多的貢獻(xiàn)。