張吉磊

【摘 要】本文介紹了西門子公司S7-300系列PLC在濕法煙氣脫硫制漿系統(tǒng)中所組成的系統(tǒng)配置和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；并從軟硬件設(shè)計(jì)方面，敘述了對(duì)關(guān)鍵功能的成功實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】S7-300 PLC；MODBUS通信；控制系統(tǒng)；濕法脫硫

1.總論

1.1背景

石灰石-石膏法煙氣脫硫技術(shù)在國(guó)際上已經(jīng)有幾十年的發(fā)展歷史，目前在國(guó)內(nèi)也已得到成熟應(yīng)用，技術(shù)可靠，適用范圍廣泛。

1.2整體工藝介紹

它的工作原理是：將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成硫酸鈣，硫酸鈣達(dá)到一定飽和度后，結(jié)晶形成二水石膏。經(jīng)吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水，使其含水量小于10%，然后用輸送機(jī)送至石膏貯倉(cāng)堆放，脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴，再經(jīng)過換熱器加熱升溫后，由煙囪排入大氣。由于吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率可大于95%。

1.3系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

2.石灰石制漿系統(tǒng)

2.1石灰石漿液制備及供應(yīng)系統(tǒng)

本系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)FGD系統(tǒng)石灰石漿液的制備及供應(yīng)。

濕磨制漿系統(tǒng)主要設(shè)備：石灰石濕磨制漿及供應(yīng)系統(tǒng)主要設(shè)備：

2.3石灰石制漿系統(tǒng)說明

石灰石制漿系統(tǒng)主要包括石灰石運(yùn)輸和儲(chǔ)存系統(tǒng)、石灰石給料系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)組成。

（1）石灰石漿液制備系統(tǒng)：

主要設(shè)備有：石灰石卸料斗（含插板閥）、振動(dòng)給料機(jī)、皮帶輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、石灰石貯倉(cāng)、倉(cāng)底插板門、倉(cāng)底振動(dòng)給料機(jī)、卸料間布袋除塵裝置、石灰石貯倉(cāng)布袋除塵器等設(shè)備。

控制方式：上料時(shí)按照逆石灰石輸送方向，停機(jī)時(shí)按照順石灰石輸送方向。注意：石灰石倉(cāng)料位的控制。

（2）石灰石給料系統(tǒng)。

主要設(shè)備：稱重給料機(jī)

控制方式：石灰石通過儲(chǔ)存?zhèn)}進(jìn)入給料機(jī)，通過輸送帶進(jìn)入稱重給料機(jī)。當(dāng)給料時(shí)稱重給料機(jī)控制柜把運(yùn)算后產(chǎn)生瞬時(shí)流量信號(hào)，PLC把瞬時(shí)流量信號(hào)作為測(cè)量值與預(yù)先設(shè)定的給料信號(hào)進(jìn)行比例積分調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)輸出信號(hào)給稱重給料機(jī)控制柜的變頻器以控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，即改變稱重給料機(jī)的帶速，從而改變給料機(jī)的給料率，使給料機(jī)的實(shí)際給料率與要求的給料率相同。

（3）石灰石漿液制備系統(tǒng)：

主要設(shè)備：磨機(jī)漿液循環(huán)箱，濕式磨機(jī)，磨機(jī)漿液循環(huán)泵，石灰石漿液泵，石灰石漿液箱及其攪拌器，石灰石漿液旋流器。

控制方式：石灰石通過稱重給料機(jī)送到濕式球磨機(jī)，工藝水和從石灰石旋流器的底流通過管道送到球磨機(jī)入口，工藝水和石灰石的比率通過閉環(huán)比例積分控制來實(shí)現(xiàn)，以使其保持在一個(gè)常數(shù)（約為1比3）。

濕式球磨機(jī)研磨后的原料通過重力作用傳送到系統(tǒng)內(nèi)部石灰石漿液循環(huán)箱，漿液通過石灰石漿液循環(huán)泵（為了系統(tǒng)安全，漿液泵1用1備）從石灰石漿液循環(huán)箱送到石灰石旋流器，使石灰石旋流器的底流和溢流分離出來；為了保證石灰石旋流器的分離效果，傳送的漿液應(yīng)恒定在設(shè)定濃度，通過閉環(huán)比例積分控制，控制加入到石灰石漿液泵循環(huán)箱工藝水的流量，來保證漿液濃度恒定。

在正常運(yùn)行時(shí)，石灰石旋流器底流的石灰石漿液返回到球磨機(jī)入口；石灰石旋流器溢流分離出來30%的石灰石漿液通過石灰石漿液分配器進(jìn)入石灰石漿液箱。

3.2實(shí)現(xiàn)功能

（1）與DCS的通信功能。

通過S7-300PLC的CP341模板實(shí)現(xiàn)與DCS的MODBUS通信。

（2）與觸摸屏的通信。

S7-300的CPU通過RS232通信形式與觸摸屏通信，通過觸摸屏操作員可以進(jìn)行機(jī)旁手動(dòng)控制，記錄石灰石制漿系統(tǒng)的參數(shù)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，故障診斷等信息。

（3）制漿系統(tǒng)的邏輯控制。

通過編寫PLC邏輯程序，實(shí)現(xiàn)制漿系統(tǒng)的控制。

4.總結(jié)

S7-300PLC在電廠的脫硫漿液制備系統(tǒng)中的應(yīng)用，無論是在控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性方面，還是被控制對(duì)象的性能要求方面均滿足了電廠整個(gè)煙氣脫硫系統(tǒng)對(duì)石灰石漿液濃度的要求，并得到了最終用戶的肯定，深受用戶歡迎。 [科]