PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用問題分析

焦立川

（河北鋼鐵集團(tuán)灤縣司家營鐵礦有限公司，河北 唐山 063700）

1 PLC技術(shù)

PLC是以微處理器為基礎(chǔ)，結(jié)合通信技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自控原理等多學(xué)科發(fā)展起來的工業(yè)自動化控制的一種裝置。PLC的硬件構(gòu)成主要由中央處理器、存儲器、輸入單元、輸出單元、擴(kuò)展接口、通信接口、電源等。PLC的工作原理是循環(huán)掃描（通過輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新，進(jìn)行循環(huán)掃描）方式。PLC具有實(shí)時性、可靠性、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，PLC技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)中.

2 熱電廠脫硫工藝簡要介紹

熱電廠脫硫工藝以及脫硫歷程

熱電廠的脫硫工藝是指從煙道氣或者其他熱電廠工業(yè)廢氣中除去二氧化硫和三氧化硫。脫硫工藝主要分為濕法和（半）干法。我國的熱電廠煙氣脫硫技術(shù)開始于20世紀(jì)70年代，主要進(jìn)行的是關(guān)于石灰石—石膏法的脫硫技術(shù)的研究。到80年代，當(dāng)時我國采用了新型的熱電廠脫硫技術(shù)-脈沖電暈等離子體煙氣脫硫。90年代，我國熱電廠脫硫技術(shù)大多采用海水脫硫法、電子束法等。21世紀(jì)以來，由于我國大型燃煤機(jī)組的脫硫裝置很多的脫硫濕風(fēng)機(jī)、高性能閥門、攪拌器等一些關(guān)鍵設(shè)備都沒有自主知識產(chǎn)權(quán)，因此關(guān)于熱電廠脫硫工藝的研究探討將會面對著艱巨的歷史任務(wù)。較成熟的幾種熱電廠脫硫技術(shù)。

①石灰石/石灰—石膏濕法

石灰石/石灰—石膏法一般適用于300MW及以上機(jī)組，也是應(yīng)用最多、運(yùn)行最穩(wěn)定、技術(shù)最成熟的方法。石灰石/石灰法是國際上應(yīng)用最多的一種煙外脫硫工藝，對低硫煤，脫硫率可在95%以上，對高硫煤，脫硫率可在90%以上。石灰石/石灰—石膏濕法的優(yōu)點(diǎn)是他的吸收劑的成本低、資源多，且廢渣可拋棄、可回收。傳統(tǒng)的石灰/石灰石工藝也存在一些缺陷，例如設(shè)備容易出堵塞、腐蝕等。

②等離子體煙氣脫硫技術(shù)

等離子體煙氣脫硫技術(shù)的方法有2類：電子束輻照法和脈沖電暈等離子法。所謂的電子束輻照法是高能量電子對煙氣中的氧氣和水分子進(jìn)行分解，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的原子團(tuán)，然后煙氣中的二氧化硫、二氧化氮發(fā)生氧化，生成硫酸和硝酸，有氨的情況下，生成較穩(wěn)定的硫酸銨和硫硝銨固體，來達(dá)到脫硫脫硝的目的。而脈沖電暈等離子法是在煙氣中電暈放電，使二氧化硫、二氧化氮和氨氣反應(yīng)生成硫酸銨和硝酸銨，從而實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫、脫硝。這兩種工藝優(yōu)點(diǎn)，都有運(yùn)行維護(hù)方便，適應(yīng)能力強(qiáng)，副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨是可循環(huán)利用。

③海水脫硫工藝

海水含有大量的氯化鈉和硫酸鹽以及可溶性的碳酸鹽，因此海水具有吸收二氧化硫和酸堿緩沖的能力。海水脫硫技術(shù)就是利用海水的這種特性來濾除煙氣中的二氧化硫。海水脫硫法是濕式拋棄法的脫硫工藝，它的運(yùn)行穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)無磨損，同時減少對了環(huán)境的污染。

3 PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)中的控制功能

PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)中的控制功能可分為模擬量控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)、順序控制系統(tǒng)三部分組成。

PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)的模擬量控制

PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)的模擬量控制能夠保證不同負(fù)荷階段的脫硫裝置安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。依據(jù)煙氣脫硫系統(tǒng)的要求，模擬量控制系統(tǒng)的自動控制回路主要有增壓風(fēng)機(jī)入口壓力、吸收塔液位和吸收塔、二氧化硫脫除率等自動控制等。

（2）PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理

PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理是近代出現(xiàn)的新型數(shù)據(jù)管理模型，通過把數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫服務(wù)提供端，并通過網(wǎng)絡(luò)使用數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)，因此這種新型模型的數(shù)據(jù)庫安全性很高。PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理的功能有數(shù)據(jù)采集與處理、參數(shù)越限報警、性能與效率的計算、歷史數(shù)據(jù)存儲和檢索等。

PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)的順序控制

PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)的順序控制是指按規(guī)定的時間或邏輯的相應(yīng)的順序，對脫硫工藝系統(tǒng)或主要輔機(jī)的控制元件進(jìn)行的一系列操作，實(shí)現(xiàn)功能組或子組的控制。他能夠滿足脫硫裝置的啟?？刂坪吐?lián)鎖保護(hù)，從而保證脫硫裝置安全性。對于參與保護(hù)的重要信號，像煙氣擋板門的行程開關(guān)和煙氣溫度，都是采用三冗余測量方式來確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行的。

4 PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用問題的分析和發(fā)展趨勢

PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用在很大程度上降低了勞動強(qiáng)度，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、連續(xù)性以及安全性，而且節(jié)約經(jīng)濟(jì)投資成本。PLC控制系統(tǒng)是脫硫工程的中樞樞紐，是有機(jī)地把脫硫工藝和熱電廠自動化系統(tǒng)結(jié)合起來，達(dá)到最佳的脫硫效果。在未來幾年，我國熱電廠脫硫的發(fā)展趨勢是煙氣脫硫技術(shù)及設(shè)備的國產(chǎn)化，現(xiàn)在PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)中應(yīng)用的較為前沿的技術(shù)手段是煙氣脫硫工藝（擁有自主知識產(chǎn)權(quán)），它包括磷銨肥法和NADS氨—肥法、干式脫硫劑床料內(nèi)循環(huán)法、資源化法煙氣脫硫新技術(shù)等。PLC在熱電廠脫硫控制系統(tǒng)中的發(fā)展也正在向著節(jié)約資源、可持續(xù)發(fā)展、綠色低碳、自主研發(fā)等方向發(fā)展。

結(jié)語

綜上分析，隨著PLC技術(shù)和熱電廠脫硫控制系統(tǒng)的結(jié)合發(fā)展與革新，將會有越來越多的煙氣脫硫系統(tǒng)采用PLC控制系統(tǒng)。PLC在熱電廠脫硫的控制系統(tǒng)全面投入運(yùn)行，促進(jìn)了熱電廠脫硫產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，從根本上激發(fā)了我國電力、環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)的相互協(xié)調(diào)發(fā)展。

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