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[摘 要]随着社会经济的不断发展,人们的生活水平也在逐渐的提高,但是在经济发展的同时,伴随而来的环境问题也给人们的生活带来了巨大的影响,这不仅阻碍了人类社会的发展,还给人们带来了巨大的经济损失,因此在经济发展的过程中,必须要对环境保护的问题予以重视。为了对烧结矿生产过程中排放的废气进行有效的净化,避免大气受到污染,就要采用烟气脱硫技术来对其进行处理。
[关键词]电气分散控制系统 DCS 脱硫 石灰石-石膏湿法
中图分类号:X773 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)17-0374-01
一、石灰石-石膏湿法工艺烟气脱硫工艺特点以及工作程序
1、石灰石-石膏湿法工艺的特点
①脱硫效率非常高,这种方法的脱硫效率可达到90%以上,能够将烟气中大部分的二氧化硫脱除,而且还可以降低烟气中的含尘量。②技术比较成熟,有较高的运行可靠性。石灰石-石膏湿法工艺具有很长的发展历史,在长时间的发展过程中,总结了许多运行的经验,不会出现因脱硫设备而影响锅炉运行情况的发生,使用这种工艺的脱硫装置的投运率可以达到95%以上。③这种工艺使用的吸收剂价廉容易得到,而且在脱硫后产生的副产物能够被综合利用。
2、工作程序
采用石灰石-石膏濕法工艺作为脱硫的技术,其使用的系统配置是一炉一塔,分为俩套脱硫的系统,还包含着俩炉共用的部分系统,比如石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统、抽空及浆液抛弃系统、工艺水系统等。
二、DCS——新一代仪表控制系统
1、概述
DCS又称之为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
2、DCS在电气设备系统中的优点
2.1.高可靠性。DCS可将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其他功能的丧失。
2.2.开放性。DCS采用开放式,标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,不影响系统其他计算机的工作。
2.3、灵活性。通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态,即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面,从而方便地构成所需的控制系统。
2.4、易于维护。功能单一的小型或微型专用计算机,具有维护简单、方便的特点,当某一局部或某个计算机出现故障时,可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换,迅速排除故障。
2.5、协调性。各工作站之间通过通信网络传送各种数据,整个系统信息共享,协调工作,以完成控制系统的总体功能和优化处理。
2.6、控制功能齐全。控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体,可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。
三、DCS在烟气脱硫系统电气自动化工程中的应用
DCS控制系统在技术应用的过程中,其使用功能主要表现为数据采集和处理,模拟量控制、开关量顺序的控制这几个方面
1、数据采集系统
在烟气脱硫系统运行的过程中,人们可以采用DCS控制系统来对相关的数据信息进行收集处理,并且在根据人们的相关需求,来对这些信息数据计量在数据库当中,这样不仅有利于人们对脱硫系统的运行状况有着一定的了解,还能对烟气脱硫系统中存在的故障问题进行及时的处理,以确保烟气脱硫系统的正常运行。
2、模拟量控制系统
对模拟量的控制管理是DCS控制系统运行过程中重要的功能之一,它可以对脱硫控制中的闭环回路、增压风机入口的压力、吸收塔液位以及石灰石浆液的流量等进行有效的调节,从而使得烟气脱硫效果得到进一步的提高。
2、1、增压风机入口压力应用
对增压风机入口的压力应用,主要是保障引风机的压力环境处于一个稳定的状态,以确保引风机在正常使用的过程中,避免烟气脱硫系统在运行的过程中出现一定的偏差,进而导致脱硫系统的效果受到极大的影响,从而对生态环境起到一个很好的保护作用。
2、2、吸收塔液位自动应用
除雾器是按一定的顺序轮流开关,两个工艺相邻阀门之间的开启间隔时间则是依据吸收塔液位来进行调节。根据热力学原理,由进入吸收塔内的烟气流量及其在塔内的热量交换可以计算出蒸发与饱和作用带走的水量率。
2、3、石灰石供浆流量应用
石灰石供浆流量在于调节吸收塔内的pH值,使烟气与石灰石浆液在最适合的pH值下发生化学反应,这是保证脱硫质量的关键之处。
2、4、滤饼厚度应用
滤饼厚度调节是通过测量滤饼的厚度与工艺设定值做比较,进行偏差抑制的PID运算,得到的输出作用在真空皮带的变频器上,以达到运行的期望。
2、5、顺序控制系统
顺序控制系统能完成大量设备的高度智能化控制,它将设备按功能相关原则歸组和划分为功能组和功能子组,减少了操作人员的手动介入,降低了操作人员的劳动强度和误操作风险。比如反冲洗过程中逐个开关各个反冲洗电动阀对除雾器进行重启,由于过程比较繁琐,在这里采用了DCS中的步序功能块(step功能块:用于组级和子组级顺序逻辑控制的实现)实现了反冲洗电动阀的顺序冲洗。
结束语
在对烟气脱硫系统进行控制管理的过程中,DCS控制系统扮演了极其重要的角色,得到了人们的广泛应用,这不仅让烟气脱硫控制系统的管理水利逐渐向着多功能、智能化的方向发展,还有效的提高了烟气脱硫系统运行的可靠性,从而对周围的生态环境起到了一个很好的保护作用,促进人类社会经济的可持续发展。
参考文献
[1] 《湿法烟气脱硫系统的安全性及优化》作者:赠华庭、杨华等。 中国电力出版社,2004-08-09.
[2] 《石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺与关键参数分析》 作者:王武清、贺元启.华北电力技术,2004-01-03.
[3] DCS_功能块手册.
[4] 百度百科.
[关键词]电气分散控制系统 DCS 脱硫 石灰石-石膏湿法
中图分类号:X773 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)17-0374-01
一、石灰石-石膏湿法工艺烟气脱硫工艺特点以及工作程序
1、石灰石-石膏湿法工艺的特点
①脱硫效率非常高,这种方法的脱硫效率可达到90%以上,能够将烟气中大部分的二氧化硫脱除,而且还可以降低烟气中的含尘量。②技术比较成熟,有较高的运行可靠性。石灰石-石膏湿法工艺具有很长的发展历史,在长时间的发展过程中,总结了许多运行的经验,不会出现因脱硫设备而影响锅炉运行情况的发生,使用这种工艺的脱硫装置的投运率可以达到95%以上。③这种工艺使用的吸收剂价廉容易得到,而且在脱硫后产生的副产物能够被综合利用。
2、工作程序
采用石灰石-石膏濕法工艺作为脱硫的技术,其使用的系统配置是一炉一塔,分为俩套脱硫的系统,还包含着俩炉共用的部分系统,比如石灰石浆液制备系统、石膏脱水系统、废水处理系统、抽空及浆液抛弃系统、工艺水系统等。
二、DCS——新一代仪表控制系统
1、概述
DCS又称之为集散控制系统。它是一个由过程控制级和过程监控级组成的以通信网络为纽带的多级计算机系统,综合了计算机,通信、显示和控制等4C技术,其基本思想是分散控制、集中操作、分级管理、配置灵活以及组态方便。
2、DCS在电气设备系统中的优点
2.1.高可靠性。DCS可将系统控制功能分散在各台计算机上实现,系统结构采用容错设计,因此某一台计算机出现的故障不会导致系统其他功能的丧失。
2.2.开放性。DCS采用开放式,标准化、模块化和系列化设计,系统中各台计算机采用局域网方式通信,实现信息传输,当需要改变或扩充系统功能时,可将新增计算机方便地连入系统通信网络或从网络中卸下,不影响系统其他计算机的工作。
2.3、灵活性。通过组态软件根据不同的流程应用对象进行软硬件组态,即确定测量与控制信号及相互间连接关系、从控制算法库选择适用的控制规律以及从图形库调用基本图形组成所需的各种监控和报警画面,从而方便地构成所需的控制系统。
2.4、易于维护。功能单一的小型或微型专用计算机,具有维护简单、方便的特点,当某一局部或某个计算机出现故障时,可以在不影响整个系统运行的情况下在线更换,迅速排除故障。
2.5、协调性。各工作站之间通过通信网络传送各种数据,整个系统信息共享,协调工作,以完成控制系统的总体功能和优化处理。
2.6、控制功能齐全。控制算法丰富,集连续控制、顺序控制和批处理控制于一体,可实现串级、前馈、解耦、自适应和预测控制等先进控制,并可方便地加入所需的特殊控制算法。
三、DCS在烟气脱硫系统电气自动化工程中的应用
DCS控制系统在技术应用的过程中,其使用功能主要表现为数据采集和处理,模拟量控制、开关量顺序的控制这几个方面
1、数据采集系统
在烟气脱硫系统运行的过程中,人们可以采用DCS控制系统来对相关的数据信息进行收集处理,并且在根据人们的相关需求,来对这些信息数据计量在数据库当中,这样不仅有利于人们对脱硫系统的运行状况有着一定的了解,还能对烟气脱硫系统中存在的故障问题进行及时的处理,以确保烟气脱硫系统的正常运行。
2、模拟量控制系统
对模拟量的控制管理是DCS控制系统运行过程中重要的功能之一,它可以对脱硫控制中的闭环回路、增压风机入口的压力、吸收塔液位以及石灰石浆液的流量等进行有效的调节,从而使得烟气脱硫效果得到进一步的提高。
2、1、增压风机入口压力应用
对增压风机入口的压力应用,主要是保障引风机的压力环境处于一个稳定的状态,以确保引风机在正常使用的过程中,避免烟气脱硫系统在运行的过程中出现一定的偏差,进而导致脱硫系统的效果受到极大的影响,从而对生态环境起到一个很好的保护作用。
2、2、吸收塔液位自动应用
除雾器是按一定的顺序轮流开关,两个工艺相邻阀门之间的开启间隔时间则是依据吸收塔液位来进行调节。根据热力学原理,由进入吸收塔内的烟气流量及其在塔内的热量交换可以计算出蒸发与饱和作用带走的水量率。
2、3、石灰石供浆流量应用
石灰石供浆流量在于调节吸收塔内的pH值,使烟气与石灰石浆液在最适合的pH值下发生化学反应,这是保证脱硫质量的关键之处。
2、4、滤饼厚度应用
滤饼厚度调节是通过测量滤饼的厚度与工艺设定值做比较,进行偏差抑制的PID运算,得到的输出作用在真空皮带的变频器上,以达到运行的期望。
2、5、顺序控制系统
顺序控制系统能完成大量设备的高度智能化控制,它将设备按功能相关原则歸组和划分为功能组和功能子组,减少了操作人员的手动介入,降低了操作人员的劳动强度和误操作风险。比如反冲洗过程中逐个开关各个反冲洗电动阀对除雾器进行重启,由于过程比较繁琐,在这里采用了DCS中的步序功能块(step功能块:用于组级和子组级顺序逻辑控制的实现)实现了反冲洗电动阀的顺序冲洗。
结束语
在对烟气脱硫系统进行控制管理的过程中,DCS控制系统扮演了极其重要的角色,得到了人们的广泛应用,这不仅让烟气脱硫控制系统的管理水利逐渐向着多功能、智能化的方向发展,还有效的提高了烟气脱硫系统运行的可靠性,从而对周围的生态环境起到了一个很好的保护作用,促进人类社会经济的可持续发展。
参考文献
[1] 《湿法烟气脱硫系统的安全性及优化》作者:赠华庭、杨华等。 中国电力出版社,2004-08-09.
[2] 《石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺与关键参数分析》 作者:王武清、贺元启.华北电力技术,2004-01-03.
[3] DCS_功能块手册.
[4] 百度百科.