煙氣脫硫自動化控制系統

王立華

（張家口宣鋼機電工程有限公司 河北 張家口 ）075100

引言

隨著中國產業的快速發展，各地區工業廢氣污染被忽視。二氧化硫是中國大氣污染的主要原因。從火力發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。煤是中國燃料能源的主要成分，占71%。因此，中國的污染主要是由于煤燃燒后產生的二氧化硫。大量排放二氧化硫會損害酸雨、植物生產減少、家畜死亡和中國很多地區人民的健康。煙道氣的脫硫產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反應，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

目前，火力發電廠的脫硫技術分為燃煤前的脫硫、燃燒時的脫硫、燃煤后的脫硫三個領域。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包括煤氣化和液化。但是，根據生產的研究，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，燃燒前的脫硫增加了煤炭液化氣化裝置，占據了很大的空間，特別是對舊電站的轉換產生了同樣的高建設成本。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生的硫氧化物反應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到脫硫的目的。從以上的作用原理可以看出，高溫下會發生脫硫，特別是吸收劑的鍛造效果決定了直接系統的最終脫硫速度，但是反應溫度越高，對脫硫過程的監控就越困難。另外，很難準確預測脫硫效果。從當前脫硫系統的使用來看，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方法固定煙道氣體SO2并除去的過程[2]。

1.2 煙氣脫硫技術

發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年代初期產生的最早的尾氣脫硫技術，是火力發電廠尾氣脫硫的先進技術。硫氧化物的吸收和產物的處理是干式的，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，即不能降低排煙的溫度，裝置復雜，脫硫過程慢，脫硫過程難以手動干涉和控制，導致脫硫效率降低，在現代產業幾乎沒有使用。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。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。該方法的主要優點不是快速脫硫反應，簡單原料，高脫硫率和二次污染物。同時，結合濕式的電吸塵裝置技術，它可以完成脫硫和除塵的組合[3]。

2 煙氣脫硫自動化控制系統

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

2.1 計算機監控系統

計算機是控制系統的重要部分之一，是用于系統自動控制和在線監測的重要人機界面。通過軟件編程，控制系統可以實現以下功能：?？梢栽谟嬎銠C上實現控制系統的啟動、停止操作的在線動態參數曲線的顯示和記錄，可以顯示整個脫硫系統，也可以保存系統的記錄條件，在這之前可以任意選擇可以實現各種泵、風機、閥門狀態顯示、控制參數和手動和自動切換的任意調整[5]。

2.2 PLC可編程控制器

可編程邏輯控制器（plc）是控制系統的中心部分，采用fp2系列松下產品。這是每個子系統PID自動控制的主要鏈接?？删幊炭刂破魍ㄟ^RS 232接口連接到計算機，其提供計算機的各種數據?？删幊炭刂破魃系腁/D模塊是從傳感器接收模擬信號并將其轉換成數字信號的數據獲取單元?？删幊藾/A模塊用于輸出模擬信號，致動器的控制部分由轉換器直接驅動，實現脫硫控制電路、循環灰控制電路、外部灰放電控制電路等的閉環自動控制。

3 結語

綜上所述，該控制系統是集國內外同類產品之優點而設計的，目前正在運行中，同時也在進行不斷的完善，積累運行及調試經驗，為后期投入現場實際做準備，爭取為我國的環保事業作出更多的貢獻。