PLC智能控制濕干法聯合脫硫除塵技術應用與測試

朱 爍，韓會杰，魏亞楠（.河北省環境應急與重污染天氣預警中心，河北石家莊，050037；.河北省環境監測中心站，河北石家莊，050037）

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PLC智能控制濕干法聯合脫硫除塵技術應用與測試

朱 爍1，韓會杰2，魏亞楠1
（1.河北省環境應急與重污染天氣預警中心，河北石家莊，050037；2.河北省環境監測中心站，河北石家莊，050037）

摘要：綜合我國燃煤工業爐窯煙氣主要治理方式及特點，研究開發出一種新型的濕法干法聯合脫硫除塵技術。利用現代環境監測技術對該技術實例工程進行了性能測試，測試結果表明，該技術脫硫除塵效率高，是針對燃煤工業爐窯排放煙氣的一項新治理技術，該技術運行維護費用低，社會效益好，適用于治理燃煤工業爐窯排放的高溫或高濕含硫含塵煙氣。

關鍵詞：環境工程；脫硫；除塵；PLC；效率高

隨著我國經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，對環境質量的要求也在不斷提高。特別是隨著我國“節能減排”工作的開展和深入，降低污染物排放總量，實現環境達標，是我國一項長期任務。對工業企業產生的廢氣進行綜合治理，使之達標排放，最大限度地降低排放總量，對提高環境空氣質量是十分必要的。

長期以來，工業爐窯排放煙氣的治理一直是我國環保工作的重中之重，針對工業爐窯煙氣的治理技術研究一直受到我國政府的大力支持，在我國“國家鼓勵發展的環境保護技術目錄”中明確在列。

本題目探討一種“PLC智能控制濕干法聯合脫硫除塵技術”的應用。這種技術是針對燃煤工業爐窯排放煙氣的一項新治理技術，重點治理燃煤工業爐窯排放的高溫或高濕含硫含塵煙氣。該技術是在爐窯治理實際過程中，不斷實驗、創新、探索，開發出來的一項新技術，目前已在當地的建材、冶金、化工等行業十余家企業的爐窯治理中進行了試應用。

表1 我國燃煤工業爐窯煙氣主要治理方式及特點

1 工業爐窯煙氣治理方式及特點

目前我國燃煤工業爐窯煙氣治理技術一般分為干法、濕法、半干法、干濕聯合法等。其各自特點見下表1。

上述幾種治理方法中，脫硫除塵效果好的是“半干法”和“干濕聯合法”。由于“半干法”的設備需頻繁更換大量填料，維護量大，運行費用高，應用相對較少。“干濕聯合法”應用較為廣泛，但易出現煙氣帶水，對煙道和風機損耗大等情況。因而，兩者均不適用于高濕煙氣。

2 PLC智能控制濕干法聯合脫硫除塵技術

“PLC智能控制濕干法聯合脫硫除塵技術”采用了“先濕后干”方式，以及PLC自動控制等新技術。

2.1 濕式脫硫除塵器

窯爐煙氣經風機進入濕式脫硫除塵器，并加堿液對煙氣進行脫硫。濕式脫硫除塵器兼有除塵和脫硫功效。該脫硫除塵廢水建有二級沉淀池進行處理，廢水經兩級沉淀后通過溢流進入清水池。廢水經沉淀處理后循環回用，不外排。煙氣經濕式脫硫除塵后進入煙氣調配室。

2.2 煙氣調配室

先通過電預熱將調配室溫度加熱至一定溫度，溫度達到后通過風機將部分窯爐廢氣作為熱源抽入煙氣調配室，對濕式脫硫除塵后的煙氣進行烘干。煙氣調配室通過PLC 調控系統對煙氣溫濕度進行調節。煙氣調配室出口煙氣經風機進入布袋除塵。

2.3 布袋除塵

所用除塵器為氣箱脈沖袋式除塵器，在過濾含塵氣體一定的時間后，清灰控制器會自動發出信號，關閉閥門，利用壓縮空氣沖入凈氣室，反吹清除濾袋上的粉塵；之后，閥門重新打開，使這個箱室重新進行過濾工作。氣箱脈沖袋式除塵器是采用分箱室清灰的，逐箱隔離，輪流進行。氣箱脈沖袋式除塵器不僅能處理一般濃度的含塵廢氣，且能處理高濃度含塵廢氣。煙氣最終經煙囪高空排放。

2.4 PLC調控系統

PLC調控系統的設計是本項目的關鍵技術之一。爐窯煙道內的煙塵溫度在窯爐升溫初期，煙塵溫度較低，還含有大量的水分，尤其是在北方地區，冬季溫度很低，極易發生結露。若將煙道內的煙氣不經過煙氣調配室的調控，布袋除塵器的布袋極易阻塞，若溫度過高，極易燒損布袋除塵器。經系統調控后的煙氣不會因濕度過大而阻塞布袋，也不會因溫度高而燒損布袋，滿足了布袋除塵的溫、濕度要求，并且有效解決了設備磨損、腐蝕、結垢以及風機帶水問題，真正實現了干濕聯合除塵。另外，用窯爐廢氣的余熱作為調配室的熱源也節約了能源，變廢為寶。

2.5 設備的主要技術特點

設備的主要技術特點有：①除塵效果好：除塵效果可達到99%以上；②脫硫效率高，可達到80%以上（循環水pH:10）；③智能自動控制，操作方便，技術容易掌握；④可根據生產需要靈活調控脫硫除塵的有關指標；⑤能耗低，經久耐用，使用壽命長，運行、維護費用低。

3 工程實例測試

本項目試用于多個工業爐窯的煙氣治理，均取得了良好效果。

項目科學技術研究組對平山縣某礦業有限公司和石家莊某科技有限公司試用的“PLC智能控制濕干法聯合脫硫除塵”裝置進行了現場測試。

實例測試結果表明，該技術產品的環保性能指標，除塵效率達99%以上，脫硫效率達80%以上（循環水pH：10）；治理后，煙粉塵濃度小于15 mg/m3，二氧化硫濃度小于177 mg/m3（循環水pH：10），煙氣黑度小于1級。

某耐火材料有限公司烘干燒制窯采用該技術治理后煙塵排放濃度下降到18mg/m3，年排放量減少11.5噸；SO2排放濃度降至250mg/m3，年排放量減少38噸，大大低于《工業爐窯大氣污染物排放標準》（GB9078）。治理效果達到了當地環保部門要求。治理回收的煙粉塵可作為生產原料直接利用，目前經濟效益可達50萬元，產生了明顯的環境效益、社會效益和經濟效益。

4 結論

PLC智能控制濕干法聯合脫硫除塵技術是針對燃煤工業爐窯排放煙氣的一項新治理技術，適用于治理燃煤工業爐窯排放的高溫或高濕含硫含塵煙氣。

參考文獻

［1］中華人民共和國國家環保部2012年 第39號令， 2012年國家鼓勵發展的環境保護技術目錄［z］，2012；

［2］GB/T16157-1996，固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態污染物采樣方法［S］.

［3］GB9078-1996，工業爐窯大氣污染物排放標準［S］.

THE APPLICATIONS AND TESTING OF PLC INTELLIGENT CONTROL WETDRY JOINT DESULPHURIZATION AND DUST REMOVAL TECHNOLOGY

Zhu Shuo，Han Huijie，Wei Yanan
（1.Hebei province Environmental Emergency and Heavy Pollution Weather Forewarning Center，Shijiazhuang City， Hebei Province050037；2.Hebei Province Environmental Monitoring Center，Shijiazhuang City， Hebei Province，050037）

Abstract：The new joint desulphurization and dust removal technology is based on synthesizing China's coal-fired industrial furnace flue gas treatment and characteristics.This technology can increase the desulphurization and dust removal efficiency and lower the operation and maintenance costs，which is a new control technology for emissions of the flue gas from coal-fired industrial furnaces，and can be applied to harness the emissions of sour gas containing dust in high temperature or high humidity from coal-fired industrial furnaces.

Keywords：Environmental Engineering；Desulfurization；Dust removal；PLC；high efficiency

作者簡介

朱爍（1988-），男，本科，助理工程師，環境應急與監測。