PLC自動控制系統在酸性廢氣治理中的應用

李超

摘要：在當前的酸洗車間中，針對酸性廢氣的治理工作相當棘手，為有效解決這一問題，采用PLC自動控制系統是頗有必要的，所以本文中就探討了PLC自動控制系統在酸性廢氣燃燒控制系統中的治理思路，并探討了其應用技術要點，證明了PLC自動控制技術體系的應用優越性。

關鍵詞：PLC;自動控制系統;酸性廢氣;廢氣治理

一、酸洗車間的酸性廢氣治理概述

在鋼鐵企業的酸洗車間中，其每日硫酸使用量超過40t以上，硫酸濃度最高可達到98%。在正常生產過程中，結合鋼管生產制造基本工藝要求，主要需配置濃度為25%的硫酸溶液，通過蒸汽加溫到70℃以上，它主要用于清除金屬表面的氧化層。在酸洗車間中，針對酸性廢氣治理專門設置了多道酸洗槽，確保鋼鐵材料表層氧化鐵皮與硫酸發生化學反應，該階段就會產生酸霧與酸蒸汽，它們會從酸洗槽中溢出，所以說酸洗車間中的酸性廢氣濃度是呈現不斷升高發展趨勢的，它遠超出國家標準數值，必須對其加以有效治理。

就目前來看，針對酸洗車間中的酸性廢氣治理技術相當豐富且成熟，例如利用PLC自動控制技術系統就可為酸性廢氣治理建立自動化燃燒控制系統，它主要建立低熱值燃料燃燒設備，保證燃燒設備配合焙燒爐進行區域加熱。考慮到酸性廢氣熱值相對偏低、波動偏大，所以需要將酸性廢氣作為主要燃料，配合PLC技術加以系統控制，科學合理治理酸性廢氣。

二、PLC自動控制系統+燃燒控制系統背景下的酸性廢氣治理技術應用

利用PLC遠程自動控制系統建立新的燃燒控制系統，建立酸性廢氣治理技術體系。考慮到酸性廢氣熱值相對偏低、波動偏大，所以要將酸性廢氣作為主要燃料，這也是燃燒控制系統的重點。下文簡單介紹了PLC自動控制系統+燃燒控制系統的3點技術應用內容。

（一）燃燒控制系統的燃燒處理技術應用

首先，采用程控器配合專用儀表組建立燃燒控制系統，配合PLC自動控制系統就可針對某些復雜的燃燒控制機制進行調整，同時協調滿足4臺燃燒器共同燃燒處理酸性廢氣。在這其中，主要利用到了PLC的模塊化、智能化、可編程以及易擴散能力，持續不斷提高燃燒控制系統的酸性廢氣治理效率與安全可靠性。而利用PLC控制也可實現某些復雜、智能化的技術調節操作。具體來講，一套完整的酸性廢氣治理控制系統由4套PLC共同組成，其中還設計了2層網絡架構控制系統。上層PLC網絡可實現對主站的有效控制，形成DCS操作管理，實施數據信息有效交互;而下層PLC網絡則可實現控制主站與控制從站相互關聯，建立信息交互機制，將燃燒控制系統中的酸性廢氣處理參數數據隨時傳輸到DCS，保證做到高效率處理。

在燃燒控制系統中包含了三級點火控制技術體系，它可針對燃氣熱值進行分析，了解燃氣過程中的完全燃燒放出熱量，而PLC則會對酸性廢氣處理過程中所產生的水蒸氣、氮、氫、CO2等雜質氣體進行分別處理，調整其熱值變化。如果某些酸性廢氣熱值相對偏低，不容易著火燃燒，則PLC系統會遠程控制啟動三級點火控制機制，保證點火成功，啟動燃燒器。

（二）燃燒控制系統的界面智能化應用

PLC系統配合燃燒控制系統需要遵循“分散控制、集中管理”的基本原則，保證為每一個控制站內配置一套獨立的控制系統，進而實現對燃燒設備的燃燒自動化控制。在站內，基于PLC系統就可建立觸摸屏體系，實現本地化操作與監視，同時控制主站和所有子站，更加輕松智能處理酸性廢氣。在配置PLC系統過程中，需要首先考慮CPU模塊選型，而模塊的選擇也要考慮性能指標相關內容，建立具有DI以及DO通道的通訊口。在連接觸摸屏方面，則主要利用PLC優化數字量采集與控制過程，保證控制主站與控制從站配置相同類型CPU。基于這一點，需要分析I/O模塊，配置監測點與控制點，同時考慮裕量問題。保證I/O模塊配置相同，增加隔離繼電器。整個過程中要選用規格為5～20mA的定位器調節閥進行控制，并建立標準的模擬量輸出模塊。

客觀講，配置了PLC自動化控制系統的酸性廢氣燃燒控制系統是具有開放化、國際化現場總線標準特征的，它在遠程通信與控制方面更加有效，可參考DCS配置要求來實現通信模塊控制貫通，滿足PLC與酸洗車間通信要求，同時做到PLC在酸洗車間中配置模塊內容相互一致，實現界面智能化技術操作。

（三）燃燒控制系統的軟件設計應用

在控制站軟件中采用PLC進行編程，基于程序功能實施模塊開發，其模塊中就主要涵蓋了信號采集、流程控制、預警報警、輸出處理等等分支模塊，它們都會將燃燒控制系統的酸性廢氣處理過程數據全部統計傳輸到PLC控制器中，基于信號采集模塊對輸入信號進行采集處理分析，并從通訊模塊方面建立DCS與主從站之間的信息交互機制，形成自動調節模塊，如此可對酸性廢氣治理的燃燒溫度進行自主調節與控制。

在對主程序進行循環調用與信號采集過程中，它主要采用流程控制機制，滿足安全保護與報警處理要求，并做好輸出控制，它可三級點火控制形成安全聯鎖控制機制，配合負荷調節與配風，將廢氣作為主要燃料，并建立燃燒控制機制。

三、PLC自動控制系統背景下的其它酸性廢氣處理技術應用

如果希望從環保與社會效益提升角度來思考，還需要對酸洗車間進行逐步完善，保證廢氣酸洗治理到位。根據酸洗車間中鋼鐵材料與硫酸亞鐵溶解所產生的化學反應結果看來，伴隨溫度的降低，硫酸濃度也會降低，此時可采用冷凍工藝配合PLC來提取酸性廢氣，并加以合理處理。具體來講，就是利用鋼管酸洗反應優化調整硫酸濃度，將原有的污染物直接轉變為新工業產品，達到變廢為寶的最終目的。一般來說，鋼管酸洗的再生酸濃度應該控制在25%左右，此時Fe2+的量應該控制在60～100g/L，如此可滿足酸洗工序工藝要求。它合理利用到了冷凍再生循環處理工藝，保證酸性廢氣處理方案經濟效益有所加強。

從另一角度來講，要在方案中對酸霧以及其它廢氣進行收集處理，確保鋼管酸洗過程中產生的酸霧與酸蒸汽能夠從酸洗車間酸洗槽中正常溢出。在生產過程中需要建設車間頂部吸氣罩以及吸氣管道，有效規避行車內容，然后參考大氣污染排放限值等相關指標對排氣數據進行分析，設置排放濃度，滿足酸洗槽生產應用要求。在設計方案中，需要對酸槽作業內容進行調整，保證減少所揮發酸霧，增加酸洗槽附近補充設計，提高酸性廢氣治理效率。再者，技術人員也要正確控制PLC技術系統，合理推進酸性廢氣處理方案應用進程，保證操作規程中懸掛操作崗位設計到位，體現PLC治理過程智能化與快捷性。

結束語：

就目前來看，在鋼鐵企業酸洗車間中采用PLC技術系統對酸性廢氣進行控制，合理排放是很有必要的。所以本文中專門探討了酸洗車間中的PLC技術系統應用細節要點，提出了PLC遠程控制的烘焙爐+燃燒控制系統，一方面做到了對工業廢氣的燃燒處理，一方面也做到了廢氣再利用，真正實現了節能減排與環境保護目標，提高了企業酸洗車間生產效益。考慮到酸性廢氣作為廢氣燃料相當充足，所以需要合理應用該技術內容，建立基于PLC全程控制的企業廢氣燃燒治理與再利用技術系統。

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