煙氣脫硫除霧器沖洗閥順控優化

宋國志 吳怡

摘 要：目前鍋爐煙氣脫硫中對除霧器沖洗電動閥的控制中廣泛使用順控，但電動閥門有時會發生故障現象，開和關到位反饋信號無法正常反饋給控制系統，進而會影響到其它除霧器沖洗閥門的正常進行；就此，本文針對以上問題根據現場經驗總結出一套簡單易行的除霧器沖洗閥順控，并已在現實工程中應用。不但預防除霧器沖洗閥門故障對整個順控過程的影響，保證除霧器沖洗閥門順利進行，而且大大減少沖洗水壓力的波動，防止供水管路振動大。

關鍵詞：煙氣脫硫；沖洗閥；順控

引言

在鍋爐煙氣脫硫裝置控制中，一般都是使用自動控制系統DCS或PLC實現遠程監控，對除霧器沖洗閥門的控制一般都要實現可以就地控制、遠程手動控制、遠程順序控制，順控即按順序依次實現對電動閥門的開關自動控制，大大減少操作人員工作量。

一、除霧器沖洗閥順控常規做法

工藝水從工藝水箱經過除霧器沖洗水泵供給沖洗水閥進行沖洗。順控的常規做法是：每一個閥門受控制系統DCS或PLC輸出繼電器控制，當開到位或關到位時都各有反饋信號給控制系統。順控開始后控制系統輸出給第一個閥門開指令，閥門1開始執行開過程，需要經過一定時間，完全開到位后，需要持續沖洗一定時間，然后控制系統輸出給閥門1關指令，閥門1開始執行關過程，需要經過一定時間，完全關到位后，等待一定時間，然后開始第二個閥門的開關過程控制，依次類推，直到最后一個閥門關閉，沖洗結束。

判斷電動閥門開到位或關到位時，如果僅以反饋信號為準，有時是不妥當的，因為電動閥門有時會有過力矩等故障現象的發生，這時閥門是不會執行開或關指令的，如果一直等待下去就會影響到整個除霧器系統閥門的沖洗工作，甚至影響更大到吸收塔液位的高度及整個脫硫系統。

另外，當一個閥門開到位沖洗結束，如果等到關到位后再去開啟下一個閥門進行沖洗，則此時除霧器沖洗水泵是一直運行著的，所以這個中間就有一個所有除霧器沖洗閥門全部關閉的時間段，每次順控關完前一個閥門還未開后一個閥門時產生一次這個時間段，這對除霧器沖洗水泵出口壓力是有影響的，導致除霧器沖洗水供水壓力不穩定，供水管路振動大。

二、除霧器沖洗閥順控優化做法

2.1技術方案

順控開始后第一步是控制系統輸出給第一個閥門開指令后，開始計時，一直到設定時間后，順控認為閥門已開到位（實際上此例中電動閥門的開和關到位正常都是需要23秒），需要計時沖洗一定時間例如10秒，然后第二步控制系統輸出給第一個閥門關指令，開始計時，一直到一段時間例如10秒后，順控認為閥門已關到位（但實際上此閥門此時是半開半關狀態，還需要一段時間才能完全關到位），接著第三步控制系統輸出給第二個閥門開指令，后續步驟同上第一個閥，依次類推，直到最后一個閥門，除霧器閥門沖洗結束。

而HMI畫面上對閥門的顯示依然使用開到位和關到位，包括閥門故障的報警，這樣操作人員監控數據起來比較直觀，只是在順控中即自動控制中采用時間計時方式來判斷沖洗電動閥門的開到位和關到位。

2.2具體做法

下面以某電廠石灰石濕法脫硫項目除霧器沖洗閥門的順控為例進行詳細說明，除霧器閥門采用電動閥門，分三級，每級4個閥門，共12個閥門。使用工藝水進行沖洗，兩臺除霧器沖洗水泵是一用一備，控制系統采用DCS系統，

HMI中對應順控面板中含程啟、暫停、復位、程啟的條件狀態顯示、自動啟動條件狀態顯示、每步計時進行時間、距離下一步的時間、當前進行的步數以及每一步的文字描述等。

DCS控制器算法中利用專用順控程控功能塊，定義為步數為24（因為每一個閥分為開和關兩個步），在HMI中點擊程啟后，順控開始執行，第1步DCS算法中程控功能塊的相應命令輸出數組第1位經過脈沖后連接至第1個閥門的自動開指令處，第1個計時器開始計時，一直到23秒后，算法程控中認為此閥門已開到位（實際上此例中電動閥門的開和關到位正常都是需要23秒），再繼續計時到沖洗時間10秒后，計時結束，結果反饋給程控功能塊的相應反饋數組第1位；然后程控功能塊的相應命令輸出數組第2位經過脈沖后連接至第1個閥門的自動關指令處，第2個計時器開始計時，一直到10秒后，算法程控中認為此閥門已關到位（但實際上閥門還需要13秒才能完全關到位），計時結束，結果反饋給程控功能塊的相應反饋數組第2位。接著第3步DCS中程控功能塊的相應命令輸出數組第3位經過脈沖后連接至第2個閥門的自動開指令處，后續步驟原理同上第1個閥，依次類推，直到最后一個閥門即第12個閥對應第24步結束，除霧器沖洗閥門一個周期沖洗結束。

閥門開和關兩個過程的時間都設為變量，是可以在線修改的。

三、結束語

這種簡單實用的除霧器閥門順控，避免因閥門故障時順控無法進行，不能及時進行除霧器沖洗，同時克服除霧器沖洗水泵運行時沖洗水閥門每次順控關完前一個閥門還未開后一個閥門的時刻，導致的除霧器沖洗水供水管路振打大的現象。

優點及積極效果是：由于采用時間計時的方式來判斷電動閥門的開到位和關到位，所以就避免了閥門故障時等待不前的情況，避免影響到其它除霧器沖洗閥門開關的正常進行（此時即使閥門實際發生故障沒有打開或者關閉，最多是經歷一個閥門的開過程及完全開到位的時間，對系統影響不大）；同時，因為在前一個閥門還沒有完全關閉時就開始打開后一個閥門，所以就避免了在正常順控沖洗時，由于存在除霧器沖洗水泵運行時沖洗水閥門全關的時刻導致的除霧器沖洗水供水壓力波動較大的情況，保證除霧器沖洗水出口壓力的穩定性。

綜上所述，對于此種控制設計，本優化順控解決了除霧器沖洗水閥門發生故障時，其它沖洗閥門照常進行，同時還解決了除霧器沖洗水供水壓力波動較大供水管路振動大的問題。

參考文獻：

[1] 李琰.煙氣脫硫系統改造中基于DCS的除霧器沖洗系統的應用[J].產業與科技論壇，2017，16（01）：157-158.

[2]蔡奇原.高層總部辦公樓設計——廣州百達豐總部基地設計[J].低碳世界，2019，9（03）：154-155.

[3]吳其榮，喻江濤，周川雄，杜云貴.燃煤電廠除霧器技術的應用與發展趨勢分析[J].四川環境，2018，37（05）：125-130.

[4]胡強，王濟平.濕法煙氣脫硫系統除霧器流場仿真及優化設計[J].資源節約與環保，2018（09）：5.

[5]賀志超，畢文劍，羅坤，樊建人.導流板對脫硫塔除霧器前煙氣流場的優化模擬[J].能源與環境，2018（03）：8-10+13.