電廠脫硫脫硝系統(tǒng)的電氣與自控設(shè)計(jì)

蔡明

摘要：為了達(dá)到國(guó)家污水排放標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)主要電廠將脫硫和脫硫脫硝系統(tǒng)持續(xù)升級(jí)，提高脫硫和脫硫效率，確認(rèn)污染物排放符合標(biāo)準(zhǔn)，提高燃?xì)馀欧判屎褪褂脮r(shí)間有必要。同時(shí)，我國(guó)不斷出臺(tái)關(guān)于電廠污染氣體排放標(biāo)準(zhǔn)的法律和規(guī)章制度，最大限度控制電廠有害氣體的排放，確保電廠經(jīng)濟(jì)和環(huán)境保護(hù)的共同發(fā)展。本文主要研究電廠脫硫和脫銷(xiāo)系統(tǒng)的電氣和自動(dòng)控制設(shè)計(jì)，主要研究電廠生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫的減少，研究發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，希望能找到解決二氧化硫電廠排放問(wèn)題的辦法。實(shí)現(xiàn)污染環(huán)境排放的有效管理可以滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：電廠脫硫脫硝系統(tǒng)的電氣與自控設(shè)計(jì)

前言：

中國(guó)是世界上主要的能源生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，改革開(kāi)放以來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展二氧化硫的排放量也在增加，近年來(lái)成為世界上最大的SO2排放國(guó)。為了控制大氣中的二氧化硫污染，人類(lèi)進(jìn)行了多年的脫硫技術(shù)研究?，F(xiàn)在正在開(kāi)發(fā)200多種SO2控制技術(shù)?；诖?，本文主要研究電廠脫硫及脫銷(xiāo)系統(tǒng)的電氣及自動(dòng)控制設(shè)計(jì)，改善如今環(huán)境問(wèn)題。

1 電廠脫硫脫硝系統(tǒng)的技術(shù)要點(diǎn)

1.1 PLC控制系統(tǒng)

現(xiàn)在，發(fā)電用鍋爐的脫硫、脫氮的控制主要由PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行。PLC成功應(yīng)用于包括脫硫和脫氧在內(nèi)的眾多專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，大大提高了系統(tǒng)的控制水平，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的智能化，使人們?nèi)菀淄瓿筛鞣N各樣的任務(wù)。當(dāng)然，隨著社會(huì)的發(fā)展和PLC在各個(gè)領(lǐng)域的滲透，PLC的技術(shù)和適用范圍會(huì)更快地成長(zhǎng)。在傳統(tǒng)的通信、機(jī)械制造等領(lǐng)域，為了提高設(shè)備的自動(dòng)化水平，將繼續(xù)與專(zhuān)業(yè)技術(shù)進(jìn)行深入的整合。在新材料領(lǐng)域，通過(guò)導(dǎo)入PLC，可以改善整個(gè)領(lǐng)域的自動(dòng)化，提高現(xiàn)場(chǎng)所有工作的運(yùn)用效率，減少勞動(dòng)密集度和故障率。未來(lái)，PLC的主要開(kāi)發(fā)方向是完成PID閉環(huán)控制功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全面控制。

1.2 DCS控制系統(tǒng)

DCS系統(tǒng)是控制危險(xiǎn)的集中顯示，DCS是將通信、計(jì)算機(jī)、控制、CRT技術(shù)整合為一體的監(jiān)視技術(shù)。從上到下的樹(shù)拓?fù)湎到y(tǒng)為特征，通信是重要的技術(shù)。DCS由I/O板、控制器、操作站、通信網(wǎng)絡(luò)4部分構(gòu)成。I/O板和控制器世界各DCS制造商的技術(shù)水平并沒(méi)有太大的差距?？刂破饔袔追N算法，假設(shè)算法的組合多少有些不同，則I/O板有差異。既有智能的，也有不智能的，但控制器需要在1秒內(nèi)完成所有I/O數(shù)據(jù)的重復(fù)操作。操作站之間差異較大，主要區(qū)別在于PC的使用依然是小型計(jì)算機(jī)的使用，UNIX至今仍使用NT操作系統(tǒng)，專(zhuān)用監(jiān)控軟件依然普遍。如果操作系統(tǒng)和監(jiān)控軟件很好地合作，可以減少崩潰。最大的區(qū)別是通信網(wǎng)絡(luò)，最壞的情況是輪詢(xún)方法。最好的方法是創(chuàng)建例外語(yǔ)句。那個(gè)速度有很大的不同。

DCS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要是作為與相關(guān)聯(lián)的測(cè)量值（PV）、設(shè)定值（SV）、操作輸出值（MV）以及站號(hào)對(duì)應(yīng)的循環(huán)而顯示在控制站上、從場(chǎng)景的信號(hào)以及各種變量取得的狀態(tài)等這些數(shù)據(jù)，DCS收集到控制站響應(yīng)的內(nèi)存，形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。范圍、工程單元、電路連接信息、序列控制信息等與站號(hào)相關(guān)聯(lián)的其他構(gòu)成信息也被保存在控制站，但同時(shí)需要保存在操作站或工程站和映射有關(guān)。中小規(guī)模的DCS控制站被限定為16-32個(gè)循環(huán)的控制，其松弛程度很容易被人們接受。目前，小DCS擁有的市場(chǎng)正在與PLC和FCS緩慢共享。

1.3 FCS控制系統(tǒng)

FCS系統(tǒng)的核心是總線協(xié)議，也就是總線標(biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，一旦決定了系統(tǒng)的總線協(xié)議，系統(tǒng)相關(guān)的幾個(gè)主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備也會(huì)被決定?，F(xiàn)代熱電廠的脫硫和脫硝控制系統(tǒng)的總線技術(shù)，不僅體現(xiàn)了設(shè)備的智能要求，還要求系統(tǒng)的整體智能水平更高。將FCS控制系統(tǒng)應(yīng)用于脫硫和脫硝系統(tǒng)，可以有效改善系統(tǒng)的智能和自動(dòng)化水平。

2 電廠脫硫脫硝系統(tǒng)存在問(wèn)題

（1）電廠脫硫計(jì)劃中煤的硫含量為0.63%，經(jīng)驗(yàn)證后脫硫計(jì)劃中硫含量為0.80%。由于煤炭市場(chǎng)非常不穩(wěn)定，所用煤的實(shí)際硫含量與設(shè)計(jì)計(jì)劃數(shù)據(jù)不同，煤炭的硫含量可能達(dá)到1.0%。電廠的脫硫脫硝系統(tǒng)中裝備有煙氣旁路擋板，但是SO2的凈煙無(wú)法保證。電廠雖然設(shè)置了石灰石紙漿化系統(tǒng)，但是由于設(shè)備的維護(hù)和老化沒(méi)有進(jìn)展，所以不能得到工作時(shí)的最大輸出，紙漿化系統(tǒng)的工作效率太低，脫硫脫硝系統(tǒng)的效率變低。有些電廠的脫硫脫硝系統(tǒng)中，只有一個(gè)偶然的抽水罐，公共需要4臺(tái)。如果在工作中維持2臺(tái)以上的單元的話，偶然的滑板桶的保管容量太小了，就會(huì)變成塔漿料。排出量不能滿(mǎn)足吸收的需要。部分煙道氣再熱器漏氣率過(guò)高，適時(shí)脫硫脫硝系統(tǒng)除塵性能優(yōu)異，未經(jīng)處理的SO2大量排放到空氣中。

（2）在電廠斷貨的過(guò)程中，選擇性接觸還原系統(tǒng)入口的氣體濃度因燃燒燃料和燃燒方法而高，導(dǎo)致地下的斷貨效率，排出的污染度無(wú)法達(dá)到指定濃度的標(biāo)準(zhǔn)。在脫硝系統(tǒng)的正常操作中，效率應(yīng)該達(dá)到80%，但是由于脫硝過(guò)程中的煙道氣體泄漏，與鍋爐內(nèi)的其他氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸銨和氰酸硫酸銨。它在情況下非常有粘性，在低溫下很容易阻斷鍋爐空氣預(yù)熱器，這會(huì)導(dǎo)致催化劑的故障，從而降低脫硝效率，進(jìn)而使脫硝系統(tǒng)無(wú)效。

3 脫硫脫硝系統(tǒng)改革實(shí)施對(duì)策

3.1改造煙道系統(tǒng)

在脫硫脫硝系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，首先需要拆除升壓風(fēng)機(jī)，將升壓風(fēng)機(jī)和感應(yīng)風(fēng)機(jī)組合起來(lái)，將煙道系統(tǒng)從擋風(fēng)門(mén)兩側(cè)阻斷，然后將煙道氣側(cè)阻斷。在網(wǎng)口一側(cè)設(shè)有清除口。電廠產(chǎn)生的廢氣通過(guò)助推器風(fēng)扇、引風(fēng)機(jī)進(jìn)入排氣側(cè)，由吸收塔吸收、釋放排出。

3.2吸收塔系統(tǒng)的改造

該塔吸收了電廠脫硫脫硝系統(tǒng)，必須滿(mǎn)足石膏結(jié)晶和石灰?guī)r溶解的需要。同時(shí)，在重建過(guò)程中，必須注意吸收塔的擴(kuò)張。取下原來(lái)的風(fēng)扇，安裝新的氧風(fēng)扇，確保吸收塔中亞硫酸鈣的氧化。因?yàn)閐emister大多是為了縮放而被阻斷，所以需要追加水洗凈裝置，在噴霧層和demistar之間追加調(diào)節(jié)器，提高變形效果。

3.3石灰?guī)r漿系統(tǒng)的改造

拆卸了獨(dú)自的球磨系統(tǒng)，新追加了石灰石紙漿化系統(tǒng)，同時(shí)運(yùn)用了粉碎機(jī)構(gòu)紙漿化系統(tǒng)和石灰石紙漿化系統(tǒng)。然后，取下原來(lái)的石灰石管道進(jìn)行更換，在各脫硫脫硝系統(tǒng)的吸收塔設(shè)備上裝備紙漿系統(tǒng)，提高脫硫效率。

3.4將省煤器進(jìn)行分級(jí)

在電廠的斷貨過(guò)程中，應(yīng)采用省煤器的分布方式，將進(jìn)入硝化系統(tǒng)的煙道氣溫度，以及根據(jù)原生態(tài)環(huán)境的高溫省煤器和低溫氣體節(jié)約去除加熱面的一部分。在CSR的入口配置高溫的回聲傳聲器，把低溫的回聲傳聲器配置在SCR的入口，增加加熱面。

3.5合并增壓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)

為了提高脫硝效率，需要轉(zhuǎn)換原助推器風(fēng)扇和原脫硝系統(tǒng)單爐感應(yīng)草圖風(fēng)扇。通過(guò)將助推器風(fēng)扇和引風(fēng)風(fēng)扇組合起來(lái)，取消助推器風(fēng)扇的個(gè)別作業(yè)，將結(jié)合的引風(fēng)風(fēng)風(fēng)扇擴(kuò)展升級(jí)，組裝工作油系統(tǒng)、冷卻空氣系統(tǒng)、潤(rùn)滑油系統(tǒng)。

3.6原始排煙脫硝系統(tǒng)分層

在CSR系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中，必須注意過(guò)程催化劑的分層。在第一層安裝和第一層預(yù)約的基礎(chǔ)上，第一層需要重疊擴(kuò)展，再加上蒸汽燃燒器和聲波。作為輔助裝置的超級(jí)鼓風(fēng)機(jī)。

4 結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)的火力發(fā)電廠仍然存在很多缺陷，相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)必須注意發(fā)電廠的節(jié)能、減排、環(huán)保等相關(guān)問(wèn)題。在電站設(shè)備變更或系統(tǒng)升級(jí)過(guò)程中，必須綜合考慮污水排放濃度是否達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在防止氣體污染的過(guò)程中，雖然不能依靠單一裝置來(lái)處理污染氣體，但是為了將氣體排出中的污染物控制到最小限度，需要各種各樣的機(jī)器來(lái)聯(lián)合工作。通過(guò)對(duì)脫硫脫硝系統(tǒng)、脫硝系統(tǒng)等配套設(shè)備的改造，減少燃?xì)庵辛?、硝酸鹽的含量，減少氣體中有害物質(zhì)的含量，同時(shí)也通過(guò)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中污染氣體的損壞和可持續(xù)開(kāi)發(fā)來(lái)保護(hù)生態(tài)環(huán)境的開(kāi)發(fā)途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 曹朋懷.電廠脫硫脫硝系統(tǒng)的電氣與自控設(shè)計(jì)分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（33）：177-178.