烟气脱硫自动化控制系统

时间：2023-02-25 12:10:05 来源：千叶帆本文已影响人

王立华

（张家口宣钢机电工程有限公司河北张家口）075100

随着中国产业的快速发展，各地区工业废气污染被忽视。二氧化硫是中国大气污染的主要原因。从火力发电站到大气的二氧化硫年排放量为17-180万吨，其中80%是由煤炭排放的。煤是中国燃料能源的主要成分，占71%。因此，中国的污染主要是由于煤燃烧后产生的二氧化硫。大量排放二氧化硫会损害酸雨、植物生产减少、家畜死亡和中国很多地区人民的健康。烟道气的脱硫产生脱硫剂和烟道气中含有二氧化硫的有害气体之间的化学反应，生成亚硫酸盐气体，从而减少烟道气中二氧化硫含量[1]。

1.1 脱硫技术

目前，火力发电厂的脱硫技术分为燃煤前的脱硫、燃烧时的脱硫、燃煤后的脱硫三个领域。煤炭燃烧前的脱硫意味着在使用煤炭之前，使用特定的技术手段来减少燃料中固有的硫含量。目前，主要的煤炭脱硫技术包括煤气化和液化。但是，根据生产的研究，液化气后煤炭的脱硫效果并不理想。与同样的燃料油和天然气相比有很大的差距。同时，燃烧前的脱硫增加了煤炭液化气化装置，占据了很大的空间，特别是对旧电站的转换产生了同样的高建设成本。燃烧过程中脱硫的工作原理是在燃煤炉中加入泥浆和石灰石，在炉内通过高温锻造用cao和mgo制造脱硫剂。脱硫剂与煤炭燃烧过程中产生的硫氧化物反应生成含有硫酸的钙和镁元素，最终与石灰一起从晶格流出以达到脱硫的目的。从以上的作用原理可以看出，高温下会发生脱硫，特别是吸收剂的锻造效果决定了直接系统的最终脱硫速度，但是反应温度越高，对脱硫过程的监控就越困难。另外，很难准确预测脱硫效果。从当前脱硫系统的使用来看，燃烧脱硫的适用范围主要集中在小型、中型锅炉上。煤燃烧后的脱硫主要是指从燃料燃烧中释放出来的烟道气的脱硫。排烟脱硫是指通过物理或化学方法固定烟道气体SO2并除去的过程[2]。

1.2 烟气脱硫技术

发电厂排烟脱硫的工艺方法以干式脱硫法、湿式脱硫法、半干式脱硫法为中心。干式脱硫法是1980年代初期产生的最早的尾气脱硫技术，是火力发电厂尾气脱硫的先进技术。硫氧化物的吸收和产物的处理是干式的，主要工序包括电子照射，在脱硫工序中也可以使用。但是，干式脱硫有其固有的缺点，即不能降低排烟的温度，装置复杂，脱硫过程慢，脱硫过程难以手动干涉和控制，导致脱硫效率降低，在现代产业几乎没有使用。湿法脱硫法的工作原理是用碱溶液作为脱硫剂中和烟道气体中的酸性气体。由于其安全可靠的控制和良好的脱硫效果，它是最常用的脱硫技术。目前，湿法脱硫法主要是双碱法，石灰石石膏法，亚硫酸钠循环法，海水法，氧化镁法等。其中石灰石石膏脱硫法最广泛使用。该方法的主要优点不是快速脱硫反应，简单原料，高脱硫率和二次污染物。同时，结合湿式的电吸尘装置技术，它可以完成脱硫和除尘的组合[3]。

如图1所示，控制系统包括工业控制计算机、可编程逻辑控制器（PLC）、智能显示面板、频率转换器、流传感器、温度传感器、压力传感器、致动器和其它部件[4]。

2.1 计算机监控系统

计算机是控制系统的重要部分之一，是用于系统自动控制和在线监测的重要人机界面。通过软件编程，控制系统可以实现以下功能：。可以在计算机上实现控制系统的启动、停止操作的在线动态参数曲线的显示和记录，可以显示整个脱硫系统，也可以保存系统的记录条件，在这之前可以任意选择可以实现各种泵、风机、阀门状态显示、控制参数和手动和自动切换的任意调整[5]。

2.2 PLC可编程控制器

可编程逻辑控制器（plc）是控制系统的中心部分，采用fp2系列松下产品。这是每个子系统PID自动控制的主要链接。可编程控制器通过RS 232接口连接到计算机，其提供计算机的各种数据。可编程控制器上的A/D模块是从传感器接收模拟信号并将其转换成数字信号的数据获取单元。可编程D/A模块用于输出模拟信号，致动器的控制部分由转换器直接驱动，实现脱硫控制电路、循环灰控制电路、外部灰放电控制电路等的闭环自动控制。

综上所述，该控制系统是集国内外同类产品之优点而设计的，目前正在运行中，同时也在进行不断的完善，积累运行及调试经验，为后期投入现场实际做准备，争取为我国的环保事业作出更多的贡献。

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