基于PLC的火電廠煙氣脫硫控制系統(tǒng)研究與設計

0 引 言
我國是燃煤大國，煤炭占一次能源消費總量的75％。隨著煤炭消費的不斷增長，燃煤排放的二氧化硫也不斷增加，致使我國酸雨和二氧化硫污染日趨嚴重。為了實現(xiàn)SO2的減排目標，國家制定了一系列的環(huán)保措施。目前國內(nèi)煙氣脫硫工藝設備的設計、制造、安裝和調(diào)試水平已有了大幅度的提高，已建成、投運了一大批大型機組火電機組煙氣脫硫系統(tǒng)。但據(jù)了解，目前投運的火力發(fā)電廠都還存在著不少這樣或那樣的技術問題，其中熱工自動化投入水平不高是其中的一個重要技術問題，如測量不準，系統(tǒng)自動投不上，系統(tǒng)調(diào)節(jié)品質差等，致使一些電廠的脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)運行故障多、不能與發(fā)電機組完全同步運行或運行中脫硫效率達不到設計值或系統(tǒng)運行成本高等問題。對于整個煙氣脫硫系統(tǒng)，作為監(jiān)視、控制脫硫系統(tǒng)運行的控制系統(tǒng)是重要的組成部分，它既要保證脫硫系統(tǒng)的正常工作和異常工況的系統(tǒng)安全，又要與單元機組控制系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，保證鍋爐的安全運行。
控制系統(tǒng)采用DCS雖然自動化程度大為提高，但由于脫硫工藝系統(tǒng)總的監(jiān)控點數(shù)(一般為600～1 000點)遠低于能滿足單元機組控制的DCS系統(tǒng)的經(jīng)濟規(guī)模(一般為5 000～10 000點)，造成控制系統(tǒng)造價偏高，經(jīng)濟性下降。目前，國內(nèi)許多電廠在煙氣脫硫控制上己開始嘗試采用可編程控制器PLC作為控制主機，將脫硫控制納入全廠輔助系統(tǒng)網(wǎng)絡集中監(jiān)控，既保證可靠性，又能大幅度降低系統(tǒng)造價。
本文研究采用可編程控制器PLC作為控制主機，進行脫硫控制系統(tǒng)的硬件設計，給出了具體的設計方案及各功能模塊的詳細設計?，F(xiàn)場實際運行結果證明了設計方法的有效性。

1 煙氣脫硫工藝流程
石灰石／石膏濕法煙氣脫硫的基本工藝流程為：鍋爐煙氣經(jīng)過除塵器除塵后，由引風機送入脫硫系統(tǒng)，煙氣由進口煙道進入由增壓風機增壓后，經(jīng)氣氣換熱器(GGH)降溫，進入吸收塔。在吸收塔內(nèi)，煙氣由下向上流動，石灰石漿液由上向下洗滌煙氣，在吸收塔底部，鼓入空氣進行氧化，生成的石膏由石膏漿液泵送人脫水系統(tǒng)圖1是典型的石灰石／石膏濕法煙氣脫硫工藝流程圖。

石灰石／石膏濕法脫硫工藝系統(tǒng)(單臺機組)主要由八個子系統(tǒng)組成，分別為煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、脫水及輸送系統(tǒng)，排放系統(tǒng)、工藝和工業(yè)水系統(tǒng)、雜用和儀用空氣系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)。每個系統(tǒng)都是一個完整的子系統(tǒng)，當以PLC作為系統(tǒng)主控機時，每個子系統(tǒng)可以作為PLC的一個功能模塊。