垃圾焚燒發(fā)電廠煙氣處理自動控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

隆鵬飛

摘要：當(dāng)前我國居民一般采取焚燒的方式來處理生活垃圾，但是這種處理方式通常會產(chǎn)生大量的煙氣，而這些煙氣排放到大氣中，往往造成環(huán)境污染現(xiàn)象。因此本文探討一些有效措施來處理這些煙氣，使其達(dá)到國家排放氣體標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)我國社會的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒發(fā)電廠;煙氣處理;自動控制系統(tǒng)

引言：

根據(jù)有關(guān)研究顯示，當(dāng)前我國環(huán)境污染的源頭主要是生活垃圾。因此我們需要利用有效手段在資源化、無害化原則的基礎(chǔ)上，有效處理這些生活垃圾。一般來講，居民往往通過“焚燒發(fā)電”的方式處理生活垃圾，不過根據(jù)調(diào)查，這種“焚燒”的處理方式會帶來大量的煙氣，這種煙氣嚴(yán)重污染了環(huán)境。所以我們需要進(jìn)一步研發(fā)多方面技術(shù)來解決煙氣污染問題，有效實(shí)現(xiàn)煙氣的循環(huán)再利用。

1 煙氣在線監(jiān)測設(shè)備設(shè)計(jì)

1.1 煙氣在線監(jiān)測設(shè)備硬件設(shè)計(jì)

（1）取樣單元：在現(xiàn)實(shí)情況的調(diào)查基礎(chǔ)上，嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)定選擇取樣點(diǎn)。在這個過程中為了方便探頭的安裝工作和后期維護(hù)工作需要注意它的運(yùn)行條件以及工藝要求。

（2）處理單元：在處理單元的過程中，我們需要注意盡量使用具備應(yīng)用膜式結(jié)構(gòu)的電動抽氣泵，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的防腐性能極佳，安全性能良好，可以更好地進(jìn)行工作。壓縮機(jī)的制冷原理是指利用不同露點(diǎn)溫度的特點(diǎn)使除濕器度采用制冷方式控制出口氣體溫度，從而避免水蒸氣干擾儀器的情況出現(xiàn)。放散流量計(jì)的主要功能是實(shí)時監(jiān)控多余樣品可能產(chǎn)生的流量狀況，通過這種手段監(jiān)視可以隨時調(diào)整和放散。

1.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

PCL 程序設(shè)計(jì)：（1）設(shè)計(jì)負(fù)壓報(bào)警模式。該模式能夠?qū)崟r監(jiān)控采樣口，如果采樣口的壓力出現(xiàn)變化，就可以及時報(bào)警。因?yàn)樵O(shè)備在正常使用過程中，如果煙道中的溫度比較高，則表明負(fù)壓系統(tǒng)壓力較大，而一旦壓力超出負(fù)荷，系統(tǒng)管路就會損壞。（2）設(shè)計(jì)采樣抽氣模塊需要提前中試，因?yàn)樵撃K一般會將采樣時間延遲10秒鐘，假若管道內(nèi)部煙塵比較多，則在進(jìn)行采樣前應(yīng)該對其清掃，來保證獲得測量值的更加準(zhǔn)確。（3）組態(tài)軟件在設(shè)備中也非常重要，組態(tài)軟件一般利用上位機(jī)進(jìn)行作用。而上位機(jī)需要組合硬件pc機(jī)以及軟件，才能夠處理數(shù)據(jù)，保證監(jiān)控效果。不過總體來看，組態(tài)軟件在管理生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要作用作用，可以保證良好的自動化效果。

2 煙氣處理自動控制設(shè)計(jì)和應(yīng)用

某垃圾焚燒發(fā)電廠裝備了2套垃圾處理設(shè)備，該設(shè)備每天可以處理500噸的焚燒垃圾。其中主要是由半干式煙氣處理裝置進(jìn)行煙氣處理，該裝置功能十分強(qiáng)大，可以處理多種類型的煙氣。

2.1 SNCR 的自動控制和應(yīng)用

一般過程主要是：尿素溶液經(jīng)過稀釋用作于SNCR 脫硝系統(tǒng)的還原劑，如果尿素溶液進(jìn)入到爐膛時的溫度是1000攝氏度，該還原劑就會分解出氫、氮等氣體，爐膛則會迅速反應(yīng)，進(jìn)行處理。在設(shè)計(jì)SNCR的脫硝系統(tǒng)的時候需要整合幾個模塊，來保證系統(tǒng)正常的使用。還原劑的使用由反應(yīng)溫度的大小決定，而反應(yīng)溫度大小又由反應(yīng)溫度環(huán)境中氮氧化合物的反應(yīng)來決定。一般情況控制器可以控制還原劑中氮氧化合物的使用量。該控制器由P調(diào)節(jié)器為主要組成部件，其運(yùn)作過程分為兩個部分，其中一個調(diào)節(jié)器每隔一段時間來吸收一些氮氧化合物，而另外一個調(diào)節(jié)器通過一些輔助處理要求接收氮氧化合物。在這個過程中，調(diào)節(jié)器所接收到的氮氧化合物均為實(shí)際值。一方面氮氧化合物去掉平均值后，必須調(diào)整調(diào)節(jié)器的設(shè)定值到預(yù)先位置，保證設(shè)定值為氮氧化合物的90%。另一方面調(diào)節(jié)器應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況定期更改設(shè)定值。事實(shí)上氮氧化合物在P調(diào)節(jié)器中可以顯示出最大偏值，需要保證還原劑隨時調(diào)整其使用劑量?？刂崎y輸出的實(shí)際值反應(yīng)了還原劑的流量信號，因此應(yīng)該如實(shí)操縱控制閥，來決定還原劑真實(shí)的流量信號。

2.2 石灰漿的自動控制和應(yīng)用

因?yàn)槭覞{需要霧化的面積過大，所以需要利用噴霧塔對石灰漿進(jìn)行物化處理。事實(shí)上在進(jìn)行霧化的時候，石灰漿需要與煙氣進(jìn)行充分的結(jié)合，在此過程中會發(fā)生傳熱化學(xué)反應(yīng)，即堿性和酸氧化物之間的反應(yīng)，最終產(chǎn)生成分非常穩(wěn)定的硫酸鹽等物質(zhì)。這些成分中的干態(tài)部分需要進(jìn)一步回收，然后再將剩余部分通過除塵器，達(dá)到脫硫除塵的效果。下面是石灰漿化學(xué)反應(yīng)方程式：

2.3 活性炭的自動控制和應(yīng)用

活性炭粉末主要是充分發(fā)揮自身的吸附劑作用，利用氣動傳輸方式將活性炭粉末送往煙氣管，從而充分吸附煙氣的污染物。不過在設(shè)計(jì)活性炭系統(tǒng)時，要建設(shè)三大模塊：（1）儲存與輸送模塊（2）控制及噴射模塊（3）計(jì)量模塊。其中計(jì)量模塊是指，在運(yùn)行過程中使用計(jì)量斗對整體進(jìn)行稱量，這時候控制系統(tǒng)會準(zhǔn)確計(jì)算計(jì)量斗中活性炭含量，最后通過相關(guān)的濾波優(yōu)化活性炭從而獲得準(zhǔn)確的活性炭流通速度。經(jīng)過以上程序后，給料機(jī)構(gòu)對呈現(xiàn)資料進(jìn)行分析來調(diào)整數(shù)據(jù)，從而讓閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)作。一般來說，實(shí)際的給料速度與設(shè)定的速度相同時就能夠達(dá)到控制要求的目標(biāo)。

2.4布袋除塵的自動控制和應(yīng)用

布袋式除塵器在煙氣處理系統(tǒng)中發(fā)揮著非常重要的作用，它能夠?qū)煔馀c固態(tài)物質(zhì)、灰塵等物質(zhì)進(jìn)行分離，并且布袋上存留的活性炭粉可以有效與污染物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，來吸收污染成分。布袋除塵在設(shè)計(jì)過程中主要由三大模塊組成：（1）清灰模塊（2）控制模塊（3）輸灰模塊。自動控制系統(tǒng)在設(shè)定過程中，可以通過差壓、定時等方式對布袋進(jìn)行良好的清灰，并且也需要設(shè)定固定的清灰時間，從而使設(shè)備按照周期進(jìn)行清灰工作。壓差清灰系統(tǒng)主要作用是，如果系統(tǒng)的阻力上升到預(yù)先設(shè)定的值，該系統(tǒng)就可以對其自動清灰。而混合清灰只要滿足了設(shè)備的定時或者是壓差條件也能自動清灰。

結(jié)語

總而言之，垃圾焚燒是一個非常系統(tǒng)化的工程，垃圾焚燒發(fā)電廠可以有效提高技術(shù)來保持環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的平衡，注重垃圾的回收問題。通過選擇合理的煙氣除塵器方式進(jìn)行垃圾焚燒，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況讓整個工程能夠?qū)嵱冒踩?，帶來最大化的?jīng)濟(jì)效益。

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