基于自動控制技術在火力發電廠煙氣濕法脫硫中的應用分析

焦滿德　胡海波

（內蒙古京泰發電有限責任公司，內蒙古準格爾旗 010300）

基于自動控制技術在火力發電廠煙氣濕法脫硫中的應用分析

焦滿德胡海波

（內蒙古京泰發電有限責任公司，內蒙古準格爾旗 010300）

基于我國火力發電廠的生產運行過程分析，使人們了解發電廠所排放大量煙氣對大氣造成的嚴重污染。接著提出煙氣濕法脫硫對處理發電廠廢氣的重要作用，同時論述自動控制技術應用于發電廠煙氣濕法脫硫中的效果。最后通過某發電廠實例應用，評價發電廠煙氣濕法脫硫中自動控制技術的實際應用效果。

自動控制 火力發電廠 煙氣濕法脫硫

1　前言

近年來由于環境污染問題的加劇，我國對熱電廠二氧化硫的排放標準在不斷提高，再加上燃煤含硫量也比以前所有增加，導致傳統的濕法脫硫機組已難以滿足當前的脫硫要求。因此，利用先進的技術手段，優化與改進火力發電廠煙氣濕法脫硫工序，也顯得很有必要。

2　火力發電廠生產運行及環境污染

火力發電廠是指利用煤、石油、天然氣等作為燃料來生產電能的工廠，火力發電廠電能的生產過程為:燃料在鍋爐中燃燒，將水加熱成蒸氣，使燃料的化學能轉變為熱能，熱能再轉換為機械能，使汽輪機帶動發電機旋轉，最終將機械能轉變為電能。但火力發電廠在生產運行過程中，也會產生大量的粉塵、廢氣，對大氣造成嚴重的污染。尤其是煙氣中含有的硫氧化物，對人體、動植物、土地均會帶來很大的危害。因此，必須對火力發電廠的煙氣等污染問題提高重視。

3　煙氣濕法脫硫對發電廠廢氣的處理作用

我國十分重視對發電廠生產過程中污染物的控制，例如發電廠普遍應用的濕法脫硫系統，便屬于發電廠廢氣處理中常用的方法。煙氣濕法脫硫是指利用安裝于煙道末端、除塵器之后的一種脫硫系統裝置，去除煙道氣等工業廢氣中的硫氧化物，進而控制廢氣排放，促進環境保護。由于濕法脫硫的反應速度快、脫硫效率高、脫硫添加劑利用率高，在火力發電廠的煙氣脫硫中得到了廣泛應用［1］。

4　自動控制技術應用于發電廠煙氣濕法脫硫的改進效果

雖然濕法脫硫對火力發電廠煙氣處理起到了重要的作用，但傳統的煙氣濕法脫硫技術還存在許多的不足，例如運行成本高、液氣大導致脫硫效果不佳、廢水處理難、煙氣腐蝕、系統運行穩定性差等，均屬于較為嚴重的幾類問題。基于這種現狀，我國也一直在尋求科學、有效的改進技術，以期能進一步促進煙氣濕法脫硫的效果。近幾年，隨著自動控制技術的成熟與發展，將其應用于煙氣濕法脫硫中，起到了十分良好的作用。而自動控制技術在火力發電廠煙氣濕法脫硫中具體的應用策略與效果如下:

4.1系統基礎要求

為促進自動控制技術的應用效果，首先要重視對煙氣濕法脫硫系統的整體優化:（1）吸收塔。煙氣中的有害氣體可以吸收塔中發生化學反應被吸收，吸收塔的類型較多，基于噴淋塔的吸收效果佳，效率高，可以優先選擇。（2）煙氣系統。由于濕法脫硫時會對煙氣進行降溫，導致降溫后的煙氣無法順利排出，因此需應用煙氣系統，對脫硫后的煙氣進行加溫，以便能順利排出。（3）石膏脫水系統。脫硫反應的生成物是石膏，可以將其作為附加產品出售，因此需采用石膏脫水系統，將石膏中水份分離出。（4）廢水處理系統。在石膏分離出的同時也會排出廢水，廢水處理不當仍會到環境造成污染，因此需建立廢水處理系統，將廢水進行匯集沉淀，接著導入到澄清系統中，通過污泥去除、藥物分解等操作將廢水處理至排放標準方可排放。

4.2建立自動化脫硫控制系統

將煙氣濕法脫硫控制系統分為三大部分（煙氣處理系統、洗滌吸收系統、廢水處理系統），采用DCS系統作為每個部分的子系統，子系統由數據采集、組態軟件、模擬量控制、順序控制四個部分所組成。

（1）數據采集。自動化脫硫控制系統中的數據采集系統采用周期循環的方式，不斷地采集濕法脫硫系統的開關模擬量，然后通過網絡將所采集的信息輸送到上位機顯示屏上，脫硫操作人員便可根據數據信息展開操作。同時數據采集系統還具有存儲歷史數據與報警功能，若出現異常時可以進行預警。（2）組態軟件。組態軟件是指對脫硫系統數據采集與監視控制的軟件，軟件種類諸多，主要根據工程設計目的實現為原則選擇。根據煙氣溫法脫硫系統所需要的采樣速度、技術支持、可靠性要求等綜合分析后，選擇最為適用的組態軟件。（3）模擬量控制。模擬量控制系統對濕法脫硫的自動控制起到關鍵作用，主要的控制調節參量包括吸收塔液位、增壓風機入口壓力、石灰石供漿流量、濾餅厚度等。該系統利用閉合回路，對各參量進行控制，通過檢測獲得參量參數值，并與所規定的數值進行比對，得出正負偏值后啟動相應反饋，以保證參量能夠穩定在額定值范圍內［2］。（4）順序控制。順序控制系統的應用，能夠起到節約人力成本、促進工作效率的作用。按照煙氣濕法脫硫的原理設定合理、規范的運行程序與順序，然后通過自動化、智能化系統的控制，使系統按照設定程序自行運轉，操作人員只需監測系統的運行情況即可。同時通過順序控制系統的約束，一旦發生異常運行現象便可對設備進行連鎖與保護，以此提高系統運行的安全性與穩定性，節約人力資本。

5　應用實例分析

某火力發電廠應用2×300MW機組進行發電，配備有一套完整的自動控制化煙氣濕法脫硫系統，其中所用吸收塔、煙氣系統、石膏脫水系統、廢水處理系統等均是嚴格按照自動控制的要求配置，完全可滿足該機組的脫硫要求。脫硫時采用石灰石作為脫硫吸收劑，通過磨粉加水將其攪拌成吸收漿液，并在吸收塔內將吸收漿液與煙氣混合，使煙氣中二氧化硫被吸收至漿液中。漿液再通過反應成為石膏，將脫硫后煙氣加熱升溫后排出煙囪，石膏經脫水后收集出售，廢水處理達標后排放。實例分析可見，該自動控制的脫硫系統技術成熟，脫硫效果佳，通過自動控制技術的應用，使操作人員能實時監控、有效控制各種參數，進而保證了系統長期的安全穩定運行，降低了操作人員的勞動強度，同時還為促進節能減排，保護環境作出了最大貢獻。

6 結語

將自動控制技術應用于火力發電廠煙氣濕法脫硫工作當中，可以使脫硫程序更加規范，提高煙氣處理的效率，保證處理過程的穩定與安全，從而盡最大程度降低發電廠廢氣中的硫含量，控制環境當中的硫污染，為促進火力發電廠環保與經濟效益奠定堅實基礎。

［1］陳雨衛.淺析濕法煙氣自動控制系統設計方案［J］.科技創業家，2013（15）：1.

［2］孫國君.淺談煙氣濕法脫硫技術［J］.化工管理，2013（2）：62.

焦滿德（1980—），男，內蒙古滿洲里人，本科，助理工程師，現就職于內蒙古京泰發電有限責任公司；胡海波（1986—），男，內蒙古烏蘭察布人，本科，助理工程師，現就職于內蒙古京泰發電有限責任公司。